[实用新型]用于直调激光驱动器的温度补偿电路

说明书

本实用新型公开了一种用于直调激光驱动器的温度补偿电路，基于激光器的当前实时温度和激光器的起始工作温度来确定温度补偿的大小；包括环形振荡器、频率‑数字转换器、斜率设定模块、功率控制单元和数字‑模拟转换器，环形振荡器的输出端与频率‑数字转换器的输入端连接，频率‑数字转换器的输出端和斜率设定模块的输出端均与功率控制单元的输入端连接，功率控制单元的输出端与数字‑模拟转换器的输入端连接，数字‑模拟转换器的输出端与激光驱动器的电流输出模块连接。本实用新型的温度补偿电路，基于激光器的当前实时温度和激光器的起始工作温度来确定温度补偿的大小，能够提高温度补偿的准确度和精度，灵活方便的对直调激光驱动器的偏置电流和调制电流进行温度补偿，同时降低电路设计的复杂度和占用面积。

技术领域

本实用新型涉及一种温度补偿电路，具体涉及一种用于直调激光驱动器的温度补偿电路。

背景技术

光通信系统中，激光驱动器和激光二极管是光发射机的重要组成部分。激光驱动器的作用主要包括：(1)将输入的数据电压信号转换成调制电流信号，并驱动激光二极管；(2)为激光二极管提供偏置电流，使激光二极管工作在阈值电流附近。

由于激光二极管对温度比较敏感，其输出光功率随温度变化很大。如图1所示，当激光二极管工作在不同的温度条件下时，激光二极管的电光转换效率、阈值电流都发生变化。随着温度升高，激光二极管的电光转换效率下降、阈值电流增大。在光通信系统中，要求激光二极管工作在-40℃～85℃的温度范围内的平均光功率和消光比保持稳定。因此，需要自动功率电路(APC环路)控制来调整激光驱动器的偏置电流大小和调制电流大小。

目前，应用于激光驱动器温度补偿的技术主要有主动制冷和芯片内部温度补偿。主动制冷需要采用外界制冷系统对光发射机进行物理降温。芯片内部温度补偿，即在芯片内部设计温度补偿电路对激光驱动器的调制电流和偏置电流进行温度补偿。主动制冷方案会站占用更大的面积、消耗额外的能量，现在的温度补偿方式都倾向于芯片内部温度补偿。

在实际应用中，当采用的激光二极管温度特性不同时，需要补偿的电流大小也不尽相同，因此温度补偿电路也需要改变。目前的大多数温度补偿电路缺乏灵活性，提供的温度补偿系数范围较小，导致温度补偿电路的适应能力差。此外，现有的片上温度补偿电路通常采用模拟电路实现，要求运算放大器、带隙基准电路等电路，电路设计较为复杂、占用面积大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于直调激光驱动器的温度补偿电路，不仅能够灵活方便的对直调激光驱动器的偏置电流和调制电流进行温度补偿，同时降低电路设计的复杂度和占用面积。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于直调激光驱动器的温度补偿电路，所述激光驱动器用于驱动激光器，所述温度补偿电路基于激光器的当前实时温度和激光器的起始工作温度来确定温度补偿的大小。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述温度补偿电路与激光器封装在一起,所述温度补偿电路包括环形振荡器，所述环形振荡器其用于产生与所述激光器当前温度相关的工作频率。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述温度补偿电路还包括频率-数字转换器、斜率设定模块、功率控制单元和数字-模拟转换器，所述环形振荡器的输出端与频率-数字转换器的输入端连接，频率-数字转换器的输出端和斜率设定模块的输出端均与功率控制单元的输入端连接，所述功率控制单元的输出端与数字-模拟转换器的输入端连接，所述数字-模拟转换器的输出端与激光驱动器的电流输出模块连接；

所述频率-数字转换器将环形振荡器输出的工作频率转换成与激光器当前温度相关的数字信号CNT；

所述斜率设定模块用于产生增益调节信号，基于所述增益调节信号来确定温度补偿的斜率；

所述功率控制单元使用增益调节信号对数字信号CNT加权，产生用于温度补偿的数字信号D；