[发明专利]一种光模块中激光器的温度计算方法及装置

说明书

本发明揭示了一种光模块中激光器的温度计算方法及装置，该方法包括如下步骤：当光模块的电功率发生突变后，在特定时间范围内，将温度传感器的检测值减去一渐变的温差，以获得激光器的温度；其中，所述温差在所述特定时间范围内，自突变前的第一稳态温差向突变后的第二稳态温差渐变。本发明得到激光器的温度更加接近激光器的实际温度，从而可以保证光模块稳定工作，提高了光模块的工作性能。

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种光模块中激光器的温度计算方法及装置。

背景技术

SFP(Small Form-factor Pluggable，小型可插拔)光收发模块(在本技术领域中亦简称为光模块)是在光通信领域中常见的器件。

SFP光模块只有一个光电转换电路和电光转换电路，在电光转换电路中包含了激光器。如图1所示，是SFP光模块典型封装结构的热环境示意图。该封装结构包括：PCB、温度传感器(例如与SFP光模块的CPU形成一体)、激光器、激光器驱动器和外壳，PCB位于外壳内部，温度传感器和驱动器通常固定在PCB上，激光器贴近外壳以保证激光器的热量通过外壳散至环境中。激光器驱动器是造成整个SFP光模块温度变化的主要热源，在SFP光模块处于工作状态下，温度传感器的温度与激光器的温度之间的温度差是稳定的，即存在一稳态温差。在现有技术中，需要通过检测温度传感器获得的温度，来计算激光器的温度。

SFP光模块中的激光器是半导体激光器，激光器的温度对于SFP光模块来说很重要，因为温度直接影响了激光器的工作特性。

如图2所示，是激光器的输出光功率(或者称为前向发光功率，下文简称光功率)P₀与温度和总前向驱动电流I(即偏置电流和调制电流之和，以下简称驱动电流)之间的关系示意图。

图2还描述了激光器的二进制启闭键控调制。其中，用发光来表示二进制的1信号，此时光功率为P₁；用不发光来表示二进制的0信号，此时光功率为P₀。为了让激光器可以快速的开启关闭，发送0信号的时候激光器不能进入深度截止状态，需要有较弱的光功率P₀，也即是说通常在发送0信号时激光器的光功率不为零。P₁和P₀的比值定义为消光比Er。消光比Er对接收机的灵敏度等指标有很大的影响。

从图2还可以看出，在不同的温度(常温和高温)下激光器发光的阈值电流Ith、发光效率(如图2中常温斜线和高温斜线的斜率)等都有变化。当驱动电流为I₀，该驱动电流I₀大于常温Ith且小于高温Ith，若激光器的温度为常温，则激光器可以正常发光，光功率为P1；若激光器的温度为高温，则激光器发光弱非常多，光功率为P₀，前后光功率差距可达几倍到几十倍。

通常而言，需要根据激光器的温度对激光器施加一个偏置电流，再在偏置电流的基础上对激光器施加或不施加调制电流，以达到控制激光器发出光功率P₁或P₀。如图2所示，若激光器实际处于高温状态，如果计算得到的激光器温度为常温，那么会造成计算得到的偏置电流为常温偏置电流，即使对激光器施加了常温调制电流，激光器仍然无法发出光功率P₁，将会对激光器的消光比Er产生巨大的影响，而对于可靠性要求非常高的通讯系统，必须保证激光器的平均光功率Pavg和Er不能变化，也就是光功率P1和P0不变。

在现有技术中，往往需要通过获取温度传感器的检测值(温度)，然后将该检测值减去一温差，从而得到激光器的温度，而该温差是根据SFP光模块的电功率的变化查找得到对应的稳定温差。

然而，现有技术计算得到的激光器的温度与实际激光器的温度存在较大差别，即准确度较低，影响了CSFP光模块的工作性能。

发明内容