CN102280813A - 一种降低eml tosa的tec功耗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低EML TOSA的TEC功耗的方法，所述方法为：将光模块工作温度分成多个区间，在每个区间设置成不同的TOSA核心温度，在光模块工作温度较低区间，TOSA核心温度低，在光模块温度较高区间，TOSA核心温度高，TOSA核心温度与光模块工作温度成正变关系。本发明的方法通过在不同区间设置不同TOSA核心温度，当光模块温度与TOSA核心温度的温差越小，TOSA中TEC需要的电流越小，消耗的功率越小，从而降低模块的整体功耗。

Description

一种降低EML TOSA的TEC功耗的方法
技术领域
本发明涉及电子信息领域，特别是涉及一种降低EML TOSA的TEC (Thermoelectric Cooler即半导体致冷器）功耗的方法。
背景技术
光通信领域中，用于高速、长距离通信的电吸收调制激光器(Electlro-absorption Modulated Laser，EML)对温度稳定性的要求很高，并朝着小型化和高密度化方向发展。EML激光器是第一种大量生产的铟镓砷磷(InGaAsP)光电集成器件。它是在同一半导体芯片上集成激光器光源和电吸收外调制器，具有驱动电压低、功耗低、调制带宽高、体积小，结构紧凑等优点，比传统DFB激光器更适合于高速率、长距离的传输。
目前EML TOSA(光发射次模块Transmitter Optical Subassembly）,在整个光模块工作温度范围内（-5℃-85℃），TOSA核心温度均为45℃，从而导致其TEC功耗很高。
发明内容
本发明为了克服目前EML TOSA的TEC功耗大的问题，为此提供一种降低EML TOSA的TEC功耗的方法，所述方法为：将光模块工作温度分成多个区间，在每个区间设置成不同的TOSA核心温度，在光模块工作温度较低区间，TOSA核心温度低，在光模块温度较高区间，TOSA核心温度高，TOSA核心温度与光模块工作温度成正变关系。
根据本发明的实施例，所述光模块工作温度-5℃-85℃，工作温度分成3个区间：-5℃-T0℃、T0℃-T1℃和T1℃-85℃，其中-5℃<T0<T1<85℃；模块工作温度在-5℃至T0℃时，TOSA核心温度设为Td℃；模块工作温度在T1℃至85℃时，TOSA核心温度设为Tu℃；模块工作温度在T0℃至T1℃时，TOSA核心温度从Td℃到Tu℃线性变化,其中20<Td<45<Td<80。
根据本发明的实施例，所述区间划分为-5℃-20℃、20℃-80℃和80℃-85℃，模块温度在-5℃至20℃时，TOSA核心温度设为35℃；模块温度在20℃至80℃时，TOSA核心温度从35℃到60℃线性变化；模块温度在80℃至85℃时，TOSA核心温度设为60℃。
根据本发明的实施例，所述TEC为TOSA内部的半导体制冷制热的装置，当设定的核心温度大于模块温度时，TEC工作在制热状态以保证核心温度为设定的核心温度；当设定的核心温度小于模块温度时，TEC工作在制冷状态以保证核心温度为设定的核心温度。
本发明的方法通过在不同区间设置不同TOSA核心温度，当光模块温度与TOSA核心温度的温差越小，TOSA中TEC需要的电流越小，消耗的功率越小，从而降低模块的整体功耗。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明通过减小TOSA核心温度与光模块温度的差来降低功耗，为此将光模块工作温度-5℃-85℃分成多个区间（需要说明，光模块工作温度也可以根据实际不同而不同），在每个区间设置成不同的TOSA核心温度，在光模块工作温度较低区间，TOSA核心温度低，在光模块温度较高区间，TOSA核心温度高，TOSA核心温度与光模块工作温度成正变关系。
本发明的一个实施例，将光模块工作温度-5℃-85℃分成3个区间，-5℃-T0℃，T0℃-T1℃，T1℃-85℃，其中-5℃<T0<T1<85℃；模块温度在-5℃至T0℃时，TOSA核心温度设为Td℃；模块温度在T1℃至85℃时，TOSA核心温度设为Tu℃;模块温度在T0℃至T1℃时，TOSA核心温度从Td℃到Tu℃线性变化,其中20<Td<45<Td<80。
作为一种优选方式，区间划分为-5℃-20℃，20℃-80℃，80℃-85℃，模块温度在-5℃至20℃时，TOSA核心温度设为35℃；模块温度在20℃至80℃时，TOSA核心温度从35℃到60℃线性变化；模块温度在80℃至85℃时，TOSA核心温度设为60℃。
该实施例中将TOSA核心温度线性变化临界点设于模块温度的20℃和80℃时，可使TOSA核心温度的变化趋势更平缓，当核心温度在线性变化区内变化时，模块电流不会发生巨烈跳变，使模块工作电流更加稳定。
TEC为TOSA内部的半导体制冷（制热）的装置，当设定的核心温度大于模块温度时，TEC工作在制热状态（TEC电流从TEC-流向TEC+，为制热）以保证核心温度为设定的核心温度。当设定的核心温度小于模块温度时，TEC工作在制冷状态（TEC电流从TEC+流向TEC-，为制热）以保证核心温度为设定的核心温度。
通过在不同区间设置不同TOSA核心温度，当光模块温度与TOSA核心温度的温差越小，TOSA中TEC需要的电流越小，消耗的功率越小，从而降低模块的整体功耗。当温差大于零的时候，TEC工作在制冷状态，当温差小于零时工作在制热状态（TEC工作在制热状态时的效率比工作在制冷状态时效率更高）。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种降低EML TOSA的TEC功耗的方法，其特征在于，所述方法为：将光模块工作温度分成多个区间，在每个区间设置成不同的TOSA核心温度，在光模块工作温度较低区间，TOSA核心温度低，在光模块温度较高区间，TOSA核心温度高，TOSA核心温度与光模块工作温度成正变关系。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光模块工作温度-5℃-85℃，工作温度分成3个区间：-5℃-T0℃、T0℃-T1℃和T1℃-85℃，其中-5℃＜TO＜T1＜85℃；模块工作温度在-5℃至T0℃时，TOSA核心温度设为Td℃；模块工作温度在T1℃至85℃时，TOSA核心温度设为Tu℃；模块工作温度在T0℃至T1℃时，TOSA核心温度从Td℃到Tu℃线性变化，其中20＜Td＜45＜Td＜80。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区间划分为-5℃-20℃、20℃-80℃和80℃-85℃，模块温度在-5℃至20℃时，TOSA核心温度设为35℃；模块温度在20℃至80℃时，TOSA核心温度从35℃到60℃线性变化；模块温度在80℃至85℃时，TOSA核心温度设为60℃。
4.如权利要求1、2或3所述方法，其特征在于，所述TEC为TOSA内部的半导体制冷制热的装置，当设定的核心温度大于模块温度时，TEC工作在制热状态以保证核心温度为设定的核心温度；当设定的核心温度小于模块温度时，TEC工作在制冷状态以保证核心温度为设定的核心温度。
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