[实用新型]高可靠波分阵列光波导温度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及密集波分复用（DWDM）技术，具体涉及高可靠波分阵列光波导温度控制技术。

背景技术

随着用户带宽需求的迅速增长，密集波分复用已经逐步成为骨干光通信领域的唯一技术，而且还下沉到城域网，成为城域骨干层的主导技术。各种高速率，大带宽传输新技术，也首先应用到DWDM领域，以使得主干通信网能够尽早采用更大带宽的技术提供用户服务。而这也使得DWDM的故障对经济的影响变得越来越大，提高DWDM系统的可靠性就成为光通信网络技术的一个技术关键。

DWDM技术的核心就是密集波分复用和解复用，目前的波分复用器已经基本上都是阵列光波导（AWG）器件的一统天下，而阵列光波导的主要工作原理是将传输光信号划分成众多的光波导通道，这些通道分别具有不同的特定长度，同源的光信号却经过不同光程传输在汇合后的光场中相互干涉，就会在不同的位置出现特定波长的干涉加强，而其它位置都会产生干涉减弱，这样就可以将不同波长的光信号分离开来，从而实现密集波分解复用。反向应用则可以实现密集波分的合波复用。只是这些不同长度的波导由于材料受温度影响而必然会出现折射率的变动，进而造成物理光程的改变，这种改变就会造成干涉加强的波长出现漂移，从而影响波分复用与解复用器工作波长稳定性。为提高系统稳定性，就必须使AWG工作在稳定的温度环境中。其工作波长的稳定性要求AWG器件的工作环境温度稳定性控制在0.2℃以内，一般大约是70℃左右。虽然业界已经出现了无热型AWG器件，然而高昂的价格和其它一些技术因素使得加热型AWG的市场占有率在国内依然高居榜首。常规的AWG温度控制器大多采用成品TEC温度控制芯片为核心构建，它具有外围电路简单、温度控制精度高、可进行制冷/发热双模式温度自动控制、能够设置工作电流保护阈值等优点，但由于芯片集成度高，应用面相对较窄，所以价格较高，且单一温控驱动器的工作可靠性也缺乏失效保护机制，给高可靠应用需求造成了一定的限制。

由于DWDM系统要求上十年的长期稳定工作时间，而AWG作为DWDM的核心部件又难以进行系统保护和在线更换，所以AWG器件的工作可靠性就成为制约DWDM系统无故障工作时间的一个十分重要的因素。实际上AWG器件本身作为一个无源光波导器件，其无故障工作时间非常长，但提供其稳定工作环境的温度控制装置却是一个有着复杂监控机制的有源部件，需要不断地监测AWG的工作温度，并控制加热器进行加热管理，且驱动器长期工作于近乎于半导体老化温度的高温环境，且大电流工作，这就使得AWG稳定工作环境的可靠性受到了制约。

由于AWG加热器的驱动器长期处于大电流工作状态，这对器件的使用寿命是一个考验。由于器件在生产、加工、贮存和使用过程中的不良影响，半导体功率器件往往会表现出相对较短的无故障工作时间。一旦AWG的加热驱动器损坏，就会直接造成AWG无法进行温度控制，或失去加热能力，或者进行持续加热。DWDM应用早期就曾经出现过驱动器损坏而烧焦机盘的事件。

由上可知，如何提高AWG温度控制装置的可靠性，就成为解决DWDM波分复用与解复用器可靠性而亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有AWG温度控制装置中的驱动器长期处于大电流工作状态，易出现故障，继而影响AWG温度控制装置可靠性的问题，而提供一种高可靠波分阵列光波导温度控制装置。该控制装置有效提高AWG驱动电路的可靠性，并在出现严重问题之前发出告警，从而能够提高DWDM光传输系统可靠性。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

高可靠波分阵列光波导温度控制装置，所述控制装置采用两个加热驱动器，两个加热驱动器采用双驱动热备份的工作方式进行AWG芯片的温度控制。

在上述方案的优选实例中，所述控制装置包括加热器、温度探测器、温度偏差放大器、反馈推动器以及两个加热驱动器，所述加热器和温度探测器与AWG芯片配合设置，所述温度偏差放大器的输入端与温度探测器相接，其输出端与反馈推动器的输入端相接，所述反馈推动器的输出端同时驱动连接两个加热驱动器，所述两个加热驱动器的输出同时控制连接加热器。

进一步的，所述两个加热驱动器的输出反馈连接反馈推动器。

另一优选实例中，所述控制装置包括加热器、温度探测器、温度偏差放大器、两个反馈推动器以及两个加热驱动器，所述加热器和温度探测器与AWG芯片配合设置，所述温度偏差放大器的输入端与温度探测器相接，其输出端分别与两反馈推动器的输入端相接，所述两反馈推动器的输出端分别驱动连接两个加热驱动器，所述两个加热驱动器的输出同时控制连接加热器，同时反馈连接两反馈推动器。