光模块的温度调节方法及光模块与流程

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块的温度调节方法及光模块。

背景技术：

光接入网络就是以光为传输介质的网络，是指在业务节点或远端模块与用户设备之间采用或部分采用光传输，共享同一网络侧接口的接入连接的集合。光接入网是由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)和ONU(Optical Network Unit，光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)三部分组成，其中OLT是光接入网络的核心器件，如图1所示，OLT光模块主要由MCU模块，光器件驱动模块，光发射模块和光接收模块组成。

其中，OLT光模块中的光发射模块对温度非常敏感，需要维持在恒定的温度范围，否则发出的光波长会发生漂移影响通信。如图2所示，相关技术中的OLT光模块中除了包括上述模块，还包括一模拟PID电路、温度驱动模块、热敏电阻以及半导体致冷器(Thermo Electric Cooler，TEC)，其工作的过程为：通过热敏电阻检测环境的温度，当温度升高时，通过模拟PID电路以及温度驱动模块控制半导体致冷器吸热制冷，当温度降低时，通过模拟PID电路以及温度驱动模块控制半导体致冷器放热制热。但是，相关技术中的OLT光模块通常需要额外设置一模拟PID电路进行调节，增加了电路的复杂化。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种光模块的温度调节方法及光模块。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种光模块的温度调节方法，所述光模块包括MCU模块、温度驱动模块、热敏电阻以及温度调节模块，所述温度调节模块用于调节光发射模块的温度，所述方法包括：

确定当前向温度驱动模块发送补偿电压信号的次数；

若所述次数不大于预设阈值，根据所述MCU模块的当前温度获取对应的补偿电压信号；

若所述次数大于预设阈值，根据从热敏电阻采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号；所述目标电压信号表征所述光发射模块处于预设稳定温度下的电压信号；

将所述补偿电压信号发送给所述温度驱动模块，以使所述温度驱动模块根据所述补偿电压信号控制温度调节模块进行温度调节。

可选地，所述MCU模块包括温度传感器；

所述根据所述MCU模块的当前温度获取对应的补偿电压信号，包括：

接收所述温度传感器采集的温度信号，并将所述温度信号进行A/D转换；

根据转换后的温度信号以及经验表获取对应的补偿电压信号；所述经验表用于表示转换后的温度信号与补偿电压信号的对应关系。

可选地，所述根据从热敏电阻采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号，包括：

从热敏电阻采样温度信号，并将所述温度信号进行A/D转换；

获取转换后的温度信号与目标电压信号的信号差值；

计算预设比例系数与所述信号差值的乘积、预设积分系数与获取的所有信号差值之和的乘积、以及预设微分系数与目标差值的乘积，并基于各个所述乘积之和获取补偿电压信号；所述目标差值为所述信号差值与上一次获取的信号差值之间的差值。

可选地，所述将所述补偿电压信号发送给所述温度驱动模块，以使所述温度驱动模块根据所述补偿电压信号控制温度调节模块进行温度调节，包括：

将所述补偿电压信号进行D/A转换，并将转换后的补偿电压信号发送给所述温度驱动模块，以使所述温度驱动模块根据转换后的补偿电压信号控制温度调节模块进行温度调节。

可选地，所述MCU模块包括调试接口；

所述温度调节方法，还包括：

通过所述调试接口接收调试指令；所述调试指令包括待更改的比例系数、积分系数、微分系数以及目标电压信号；

根据所述待更改的比例系数、积分系数、微分系数以及目标电压信号更改已有系数，以适应不同类型的光发射模块。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种光模块，包括MCU模块、温度驱动模块、温度调节模块以及热敏电阻；所述温度调节模块用于调节光发射模块的温度；

所述MCU模块分别连接所述热敏电阻和所述温度驱动模块；

所述温度驱动模块连接所述温度调节模块；

所述MCU模块，用于确定当前向所述温度驱动模块发送补偿电压信号的次数；若所述次数不大于预设阈值，根据所述MCU模块的当前温度获取对应的补偿电压信号；若所述次数大于预设阈值，根据从热敏电阻采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号；将所述补偿电压信号发送给所述温度驱动模块；所述目标电压信号表征所述光发射模块处于预设稳定温度下的电压信号；

所述温度驱动模块，用于根据所述补偿电压信号控制温度调节模块进行温度调节；

所述温度调节模块，用于在所述温度驱动模块的控制下进行吸热或放热。

可选地，所述MCU模块包括温度传感器以及第一A/D转换单元；

所述温度传感器与所述第一A/D转换单元连接；

所述温度传感器，用于检测当前MCU模块的温度生成温度信号，并将所述温度信号发送给所述第一A/D转换单元；

所述第一A/D转换单元，用于将所述温度信号进行A/D转换；

所述MCU模块，还用于根据转换后的温度信号以及经验表获取对应的补偿电压信号；所述经验表用于表示转换后的温度信号与补偿电压信号的对应关系。

可选地，所述MCU模块还包括第二A/D转换单元；

所述第二A/D转换单元，用于接收所述热敏电阻发送的温度信号，并将所述温度信号进行A/D转换；

所述MCU模块，还用于获取转换后的温度信号与目标电压信号的信号差值；然后计算预设比例系数与所述信号差值的乘积、预设积分系数与获取的所有信号差值之和的乘积、以及预设微分系数与目标差值的乘积，并基于各个所述乘积之和获取补偿电压信号；所述目标差值为所述信号差值与上一次获取的信号差值之间的差值。

可选地，所述MCU模块还包括D/A转换单元；

所述D/A转换单元，用于将所述补偿电压信号进行D/A转换，并将转换后的补偿电压信号发送给所述温度驱动模块。

可选地，所述温度调节模块用于调节光发射模块的温度；

所述MCU模块还包括调试接口；

所述MCU模块通过所述调试接口接收调试指令，所述调试指令包括待更改的比例系数、积分系数、微分系数以及目标电压信号；并根据所述待更改的比例系数、积分系数、微分系数以及目标电压信号更改已有系数，以适应不同类型的光发射模块。

本申请实施例具有如下有益效果：

首先确定向温度驱动模块发送补偿电压信号的次数，若所述次数不大于预设阈值，表明此时刚开始运行，为了适应于该种情况下必须快速的放热或吸热需求，直接根据所述MCU模块的当前温度获取对应的补偿电压信号，避免处理时间过长影响OLT光模块的正常工作，若所述次数大于预设阈值，表明此时已运行一段时间，则根据从热敏电阻采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号，本申请实施例在MCU模块中进行补偿电压信号的调节计算，无需额外增加模拟PID电路，简化了电路设计，节省成本和电路空间，最后所述MCU模块将所述补偿电压信号发送给所述温度驱动模块，以使所述温度驱动模块根据所述补偿电压信号控制温度调节模块进行温度调节，保证OLT光模块的正常运行。

附图说明

图1为本申请背景技术中提及的相关技术中OLT光模块的结构示意图。

图2为本申请背景技术中提及的相关技术中进行温度调节的设备的结构示意图。

图3是本申请根据一示例性实施例示出的一种光模块的温度调节方法的实施例流程图。

图4为本申请根据一示例性实施例示出的一种光模块的结构图。

图5为本申请根据一示例性实施例示出的第二种光模块的结构图。

图6为本申请根据一示例性实施例示出的第三种光模块的结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

如图1所示，OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)光模块主要由MCU模块10，光发射驱动模块50，光接收驱动模块60、光发射模块30和光接收模块组成40。其中，OLT光模块中的光发射模块30对温度非常敏感，需要维持在恒定的温度范围，否则发出的光波长会发生漂移影响通信。如图2所示，相关技术中的OLT光模块中除了包括上述模块，还包括一模拟PID电路70、温度驱动模块20、热敏电阻32以及温度调节模块31(例如半导体致冷器，Thermo Electric Cooler，TEC)，其工作的过程为：通过热敏电阻32检测环境的温度，当温度升高时，基于热敏电阻32检测的温度以及目标电压，通过模拟PID电路70以及温度驱动模块20控制半导体致冷器31吸热制冷，当温度降低时，基于热敏电阻32检测的温度以及目标电压，通过模拟PID电路70以及温度驱动模块20控制温度调节模块31放热制热；具体地，热敏电阻32将电压反馈给模拟PID电路70，在MCU模块10上设置的目标电压也给到模拟PID电路70，经过模拟PID电路70处理后，输出补偿电压值给温度驱动模块20，然后该温度驱动模块20根据补偿电压值去调节温度调节模块31。但是，相关技术中的OLT光模块通常需要额外设置一模拟PID电路70进行调节，增加了电路的复杂化。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种光模块的温度调节方法，所述光模块包括MCU模块、温度驱动模块、热敏电阻以及温度调节模块，所述温度调节模块用于调节光发射模块的温度，所述方法可由所述MCU模块来执行，请参阅图3，为本申请根据一示例性实施例示出的一种温度调节方法的实施例流程图。

图3所示的实施例中，所述方法包括：

在步骤S101中，确定当前向温度驱动模块发送补偿电压信号的次数。

在步骤S102中，若所述次数不大于预设阈值，根据所述MCU模块的当前温度获取对应的补偿电压信号。

在步骤S103中，若所述次数大于预设阈值，根据从热敏电阻采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号；所述目标电压信号表征所述光发射模块处于预设稳定温度下的电压信号。

在步骤S104中，将所述补偿电压信号发送给所述温度驱动模块，以使所述温度驱动模块根据所述补偿电压信号控制温度调节模块进行温度调节。

在一实施例，所述MCU模块可以包括一计数器，所述计数器的数值在初始时刻置0，然后在每次所述MCU模块向所述温度驱动模块发送补偿电压信号的时候，计数器的数值相应加1，从而所述MCU模块可以通过所述计数器的数值确定当前向温度驱动模块发送补偿电压信号的次数。

在一种可能的实现方式中，考虑到使用OLT光模块的环境温度范围比较宽泛(-40℃～70℃)，所述OLT光模块在低温上电或高温上电的情况下，温度调节模块必须快速地放热或吸热，以保证OLT光模块中的光发射模块工作在恒定的温度范围中，若获取补偿电压信号的过程所耗费的时间比较长，过低或者过高的温度环境均会影响到所述光发射模块的工作情况，导致发出的光波长发生漂移影响通信，因此，基于上述情况，所述MCU检测当前向温度驱动模块发送补偿电压信号的次数是否大于预设阈值，若不大于预设阈值，表明此时OLT光模块刚开始运行，此时需要温度调节模块快速地放热或吸热，则所述MCU模块根据自身的当前温度获取对应的补偿电压信号，其中，所述MCU模块可以包括一温度传感器，所述温度传感器用于检测当前环境的温度，并采集当前的温度信号，然后所述MCU模块接收所述温度传感器采集的温度信号，并将所述温度信号进行A/D转换，即将所述温度信号从连续的模拟信号转化为离散的数字信号，然后所述MCU模块根据转换后的温度信号以及经验表获取对应的补偿电压信号，所述经验表用于表示转换后的温度信号与补偿电压信号的对应关系，比如如果温度<0℃，表明处于低温情况下，从所述经验表中获取低温情况下的补偿电压信号；如果温度>60℃，表明处于高温情况下，从所述经验表中获取高温情况下的补偿电压信号；否则表明处于常温情况下，从所述经验表中获取常温情况下的补偿电压信号；可以理解的是，所述预设阈值可依据实际情况进行具体设置，本申请实施例对此不做任何限制，例如所述预设阈值可以是20；本实施例加快了光发射模块对于高低温环境的适应，缩短了适应时间，能快速的进入稳定阶段，使光发射模块正常工作。

在另一种可能的实现方式中，若当前向温度驱动模块发送补偿电压信号的次数大于预设阈值，则表明所述OLT光模块已运行一段时间，此时所述OLT光模块中的光发射模块的温度环境偏差较小，此时所述MCU模块可以根据从热敏电阻采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号，所述目标电压信号表征所述光发射模块处于预设稳定温度下的电压信号，所述目标电压信号为数字信号，其作为系数预先设置在所述MCU模块中，其中，所述热敏电阻设置在所述光发射模块中，以监测所述光发射模块的温度，由于从热敏电阻采样的温度信号为连续的模拟信号，则所述MCU模块从热敏电阻采样温度信号之后，将所述温度信号进行A/D转换，即将所述温度信号从连续的模拟信号转化为离散的数字信号，接着所述MCU模块获取转换后的温度信号与目标电压信号(数字信号)的信号差值，并且所述MCU模块获取针对于所述光发射模块从启动开始获取的所有信号差值之和，以及当前的所述信号差值与上一次获取的信号差值之间的差值，即目标差值，然后计算预设比例系数与所述信号差值的乘积、预设积分系数与获取的所有信号差值之和的乘积、以及预设微分系数与目标差值的乘积，并基于各个乘积之和获取补偿电压信号；所述目标差值为所述信号差值与上一次获取的信号差值之间的差值；可以看出，本实施例通过在MCU模块中进行补偿电压信号的调节计算，无需额外增加模拟PID电路，简化了电路设计，节省成本和电路空间；并且，本申请实施例通过热敏电阻直接采样温度信号，无需进行其他复杂的转换，结构简单。

在本申请实施例中，在获取所述补偿电压信号(数字信号)之后，所述MCU模块将所述补偿电压信号进行D/A转换，即将所述补偿电压信号从离散的数字信号转化为连续的模拟信号，并将转换后的补偿电压信号发送给所述温度驱动模块，以使所述温度驱动模块根据转换后的补偿电压信号控制温度调节模块进行制冷或制热，所述温度调节模块设置在所述光发射模块中，通过所述温度调节模块的温度调节(制冷或制热)，保证所述光发射模块工作在恒定的温度范围中；可以看出，本申请实施例通过D/A转换即可获取连续稳定的补偿电压信号给到所述温度驱动模块，无需进行其他复杂的转换，结构简单。

可以理解的是，本申请对于所述温度驱动模块以及所述温度调节模块的具体类型不做任何限制，可依据实际情况进行具体设置，例如所述温度调节模块可以为半导体致冷器(TEC)，所述温度驱动模块可以为TEC驱动模块(如TEC驱动芯片MP8833)。

在一实施例中，所述MCU模块还可以包括调试接口，所述MCU模块通过调试接口接收调试指令；所述调试指令包括待更改的比例系数、积分系数以及微分系数以及目标电压信号，然后根据所述待更改的比例系数、积分系数、微分系数以及目标电压信号更改已有系数，使得本申请实施例的温度调节方法可以适应不同类型的光发射模块，从而具有较高的适用性，在一例子中，比如10GOLT光模块，其在外界激励的作用下，变化平缓，没有超调振荡的情况，所以可以将微分系数设置为0，这样只需确定比例系数、积分系数和光发射模块对应的目标电压信号。

可以看出，本申请实施例在每一次准备进行温度调节时，首先确定向温度驱动模块发送补偿电压信号的次数，若所述次数不大于预设阈值，表明此时刚开始运行，为了适应于该种情况下必须快速的放热或吸热需求，直接根据所述MCU模块的当前温度获取对应的补偿电压信号，避免处理时间过长影响OLT光模块的正常工作，若所述次数大于预设阈值，表明此时已运行一段时间，则根据从热敏电阻采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号，本申请实施例在MCU模块中进行补偿电压信号的调节计算，无需额外增加模拟PID电路，简化了电路设计，节省成本和电路空间，最后所述MCU模块将所述补偿电压信号发送给所述温度驱动模块，以使所述温度驱动模块根据所述补偿电压信号控制温度调节模块进行温度调节，保证OLT光模块的正常运行。

相应地，本申请实施例还提供了一种光模块，请参阅图4，为本申请根据一示例性实施例示出的一种光模块的结构图。

图4所示的实施例中，所述光模块包括MCU模块10、温度驱动模块20、温度调节模块31以及热敏电阻32。

所述温度调节模块31用于调节光发射模块30的温度；所述光发射模块30包括温度调节模块31以及热敏电阻32。

所述MCU模块10分别连接所述热敏电阻32和所述温度驱动模块20。

所述温度驱动模块20连接所述温度调节模块31。

所述MCU模块10，用于确定当前向所述温度驱动模块20发送补偿电压信号的次数；若所述次数不大于预设阈值，根据所述MCU模块10的当前温度获取对应的补偿电压信号；若所述次数大于预设阈值，根据从热敏电阻32采样的温度信号以及目标电压信号进行调节，获取补偿电压信号；所述目标电压信号表征所述光发射模块处于预设稳定温度下的电压信号；将所述补偿电压信号发送给所述温度驱动模块20。

所述温度驱动模块20，用于根据所述补偿电压信号控制温度调节模块31进行温度调节。

所述温度调节模块31，用于在所述温度驱动模块20的控制下进行吸热或放热。

其中，所述热敏电阻32以及所述温度调节模块31设置于光发射模块30中，所述热敏电阻32用于检测所述光发射模块30的温度，所述温度调节模块31用于调节光发射模块30的温度。

请参阅图5，为本申请根据一示例性实施例示出的第二种光模块的结构图。

在图4所示的光模块的基础上，图5所示的实施例中，所述MCU模块10包括温度传感器11、第一A/D转换单元12以及D/A转换单元13。

所述温度传感器11与所述第一A/D转换单元12连接。

所述温度传感器11，用于检测当前MCU模块10的温度生成温度信号，并将所述温度信号发送给所述第一A/D转换单元12。

所述第一A/D转换单元12，用于将所述温度信号进行A/D转换，将所述温度信号从连续的模拟信号转化为离散的数字信号。

所述MCU模块10，还用于根据转换后的温度信号以及经验表获取对应的补偿电压信号；所述经验表用于表示转换后的温度信号与补偿电压信号的对应关系。

所述D/A转换单元13，用于将所述MCU模块10获取的所述补偿电压信号进行D/A转换，将所述补偿电压信号从离散的数字信号转化为连续的模拟信号，并将转换后的补偿电压信号发送给所述温度驱动模块20。

所述温度驱动模块20，还用于根据所述转换后的补偿电压信号控制温度调节模块31进行温度调节。

所述温度调节模块31，用于在所述温度驱动模块20的控制下进行吸热或放热，以使所述光发射模块30处于稳定的温度。

请参阅图6，为本申请根据一示例性实施例示出的第三种光模块的结构图。

在图5所示的光模块的基础上，图6所示的实施例中，所述MCU模块10还包括第二A/D转换单元14。

所述第二A/D转换单元14，用于接收所述热敏电阻32发送的温度信号，并将所述温度信号进行A/D转换。其中，所述热敏电阻32发送的温度信号为模拟信号，所述第二A/D转换单元14将所述温度信号从模拟信号转化为数字信号。

所述MCU模块10，还用于获取转换后的温度信号与目标电压信号的信号差值；然后计算预设比例系数与所述信号差值的乘积、预设积分系数与获取的所有信号差值之和的乘积、以及预设微分系数与目标差值的乘积，并基于所述乘积之和获取补偿电压信号；所述目标差值为所述信号差值与上一次获取的信号差值之间的差值。

所述D/A转换单元13，用于将所述MCU模块10获取的所述补偿电压信号进行D/A转换，将所述补偿电压信号从离散的数字信号转化为连续的模拟信号，并将转换后的补偿电压信号发送给所述温度驱动模块20。

所述温度驱动模块20，还用于根据所述转换后的补偿电压信号控制温度调节模块31进行温度调节。

所述温度调节模块31，用于在所述温度驱动模块20的控制下进行吸热或放热，以使所述光发射模块30处于稳定的温度。

在一实施例中，所述MCU模块10还包括调试接口(图中未示出)。

所述MCU模块10通过所述调试接口接收调试指令，所述调试指令包括待更改的比例系数、积分系数、微分系数以及目标电压信号；并根据所述待更改的比例系数、积分系数、微分系数以及目标电压信号更改已有系数，以适应不同类型的光发射模块30。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由所述的MCU模块执行以完成上述温度调节方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。