[发明专利]光模块及其激光器工作温度的调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种光模块及其激光器的工作温度调节方法。

背景技术

近年来，随着增强型8.5G光纤通道和10G以太网高速光网络协议的快速发展，对超高速率光收发模块的需求日益增加，同时对模块端口密度以及功耗的要求也越来越高。

10Gbit/s光收发模块在过去的几年里，经历了从300pin MSA、XENPAK（万兆以太网）、XPAK、X2、XFP（万兆以太网光收发模块）到SFP（千兆以太网光收发模块）+的转变。SFP+作为SFP的升级版本，符合IEEE 802.3AE/AQ和8G/10G光纤通道协议规范，与XFP相比模块尺寸减小40％，具有更高的端口密度和更低的功耗，传输距离也从300m增加到10km、40km和80km。

现有技术中的SFP+光模块在长距离传输时，随着温度的升高光器件的特性会发生较大变化，使得光信号的功率、波长等参数发生很大的变化，眼图质量也变得很差；通过光纤传输之后的信号质量也会很差，误码率变大从而影响通信的质量和可靠性。

为了保证光信号的质量，就需要保持光模块中的激光器发射的激光的光功率和消光比恒定，激光的波长的变化不超过预定的范围；由此，需要保持激光器的工作温度的恒定。

因此，现有技术中，需要进行长距离传输的光模块，如图1a所示，通常采用内置有TEC的激光器，如EML（Electroabsorption Modulated Laser，电吸收调制镭射）激光器。光模块中的TEC（Thermoelectric cooler，热电制冷器）控制电路用于保持激光器内的温度恒定，即保持激光器的工作温度恒定。具体地，激光器中还内置有热电偶，随着温度的改变，热电偶的阻值也会相应改变；TEC控制电路通过检测激光器内置的热电偶的阻值，闭环调节激光器内置的TEC进行加热或制冷，使得激光器内的温度保持恒定。

然而，本发明的发明人发现，现有技术的光模块在高温或者低温环境时，例如，60℃以上的高温环境或5℃以下的低温环境中，需要供给激光器内置的TEC进行制冷或者加热的电流非常大，导致光模块在全温工作范围内功耗较大。

发明内容

本发明的实施例提供了一种光模块及其激光器的工作温度调节方法，降低光模块的功耗。

根据本发明的一个方面，提供了一种光模块，包括：

激光发射单元，其包括激光器及其驱动电路；

微程序控制器MCU和TEC控制电路，所述MCU用于在获取温度传感器检测的温度值后，根据获取的温度值确定当前的环境温度；并根据预先保存的环境温度与工作温度设定值之间的对应关系，确定出当前的环境温度所对应的工作温度设定值；根据预先保存的环境温度与BIAS电流设定值之间的对应关系，确定出当前的环境温度所对应的BIAS电流设定值；

所述MCU根据确定出的BIAS电流设定值，控制所述驱动电路输出相应的BIAS电流；并根据确定出的工作温度设定值，控制所述TEC控制电路调节所述激光器的工作温度为相应的温度。

进一步，所述MCU还用于在确定当前的环境温度后，根据预先保存的环境温度与MOD电压设定值之间的对应关系，确定出当前的环境温度所对应的MOD电压设定值；根据确定出的MOD电压设定值控制所述驱动电路输出相应的MOD电压。

较佳地，所述环境温度与工作温度设定值之间的对应关系具体为：在环境温度处于T3～T1、T1～T2、T2～T4的温度段，环境温度与工作温度设定值之间的对应关系分别如公式1、2、3所示：

Tg=To+k1*(T-To)        （公式1）

Tg=To                  （公式2）

Tg=To+k2*(T-To)        （公式3）

所述环境温度与BIAS电流设定值之间的对应关系具体为：在环境温度处于T3～T1、T1～T2、T2～T4的温度段，环境温度与BIAS电流设定值之间的对应关系分别如公式4、5、6所示：

I=Io+k3*(T-To)        （公式4）

I=Io                  （公式5）

I=Io+k4*(T-To)        （公式6）

所述环境温度与MOD电压设定值之间的对应关系具体为：在环境温度处于T3～T1、T1～T2、T2～T4的温度段，环境温度与MOD电压设定值之间的对应关系分别如公式7、8、9所示：

V=Vo+k5*(T-To)        （公式7）