CN103606804A - 一种降低光放大器功耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低光放大器功耗的方法，包括如下步骤：主控制器进行条件判断：1.管芯温度实时采样值值是否超过设置温度告警门限T±⊿t；2.若管芯温度锁定在门限内，计算管芯温度和环境温度之间的温度差⊿T，并比较⊿T是否超过设置的门限⊿T₀；3.采集TEC两端电压值，并判断其与TEC允许的最大电压的比值A是否超过设置门限A₀；当至少满足主控制器其中一个条件，主控制器触发分压网络调整泵浦管激光器的管芯温度，在保证泵浦激光器管芯温度在T_L和T_H范围内直至泵浦管芯温度与光放大器内环境温度之间的差值⊿T最小，采用本发明方法可以降低光放大器的总体功耗，解决高功率、高密度、小型化的光放大器散热困难问题。

Description

一种降低光放大器功耗的方法

技术领域

本发明涉及一种降低光通信系统用光放大器子系统类产品功耗的方法，具体地说，涉及拉曼光纤放大器，掺铒光纤放大器，混合放大器产品在工作温度范围内降低模块总功耗的控制方法，本发明属于通信领域。

背景技术

目前，光网络正在向大容量方向发展，主干网容量越来越大，通道数量不断增加，对各种光放大器的增益和功率要求进一步提高。同时城域网和接入网也在不断增加带宽和传输距离，对各种小型化掺铒光纤放大器（Erbium-dopedOptical Fiber Amplifier，缩写为EDFA）的需求逐渐增加。目前，各系统设备商对光放大器的要求逐渐向高功率，小型化，低工作电压方向发展。功率超过27dBm的EDFA，光纤拉曼放大器（Fiber Raman Amplifier，缩写为FRA）-掺铒光纤放大器（FRA-EDFA）混合放大器需求增加，增益和输出光功率提高的同时要求模块的外形尺寸越来越小，高度越来越低。小型化（Mini-Size Amplifier，缩写为MSA）封装，half MSA甚至更小封装的EDFA模块需求越来越多，小尺寸的拉曼放大器（raman）也提出了需求。

对于高输出功率，高密度，小型化的光放大器，模块的散热问题已经成为当前光放大器设计的首要考虑问题，如果无法解决模块使用中的散热问题，放大器性能再好也无法应用。解决模块的散热问题，除了加强散热措施外，降低模块的总功耗才是根本的解决方案。一般地，光放大器包含以下几个部分，输入输出光探测及采集电路，泵浦激光器及其驱动电路，泵浦激光器管芯温度控制电路，可调光衰减器（Variable optical attenuator，缩写为VOA）控制电路，控制单元及外围电路，光纤加热器控制电路等，其中，最主要的大功率电路器件为泵浦激光器和光纤加热器。目前，最常用的泵浦激光器为带半导体制冷器（Thermoelectric Cooler，缩写为TEC）的制冷型激光器，在光放大器的功能电路中，绝大部分的功率消耗都是在泵浦激光器上。据统计，在无光纤加热的光放大器中，泵浦激光器驱动电路和激光器管芯温度控制电路消耗功率最大，占光放大器总功耗90%以上。一般情况下，泵浦激光器驱动电路采用线性驱动，可通过调整其工作电路的供电电压，提高该电路的效率。由于管芯温度恒定，因此驱动电路消耗的功率随环境温度变化很小。激光器管芯温度控制电路的主要功能是保持激光器管芯温度恒定在设置值，因此，当环境温度改变时，该电路消耗的功率也随着变化。泵浦激光器管芯温度控制电路的功耗最大值将出现在低温和高温下工作条件，此时泵浦管芯温度与模块内环境温度的温度差最大。在极限温度条件下，单个TEC控制电路上消耗的功耗可达到10W以上。

另一个方面，部分光放大器提出更低的工作电压需求，目前，工作在+3.3V的放大器需求日益增加，虽然绝大部分的电子元器件都支持较宽的工作电压范围（2.7V～5.5V），但部分大功率器件在如此低压下难以达到工作目标，特别是泵浦管芯温度的控制电路。目前绝大部分的TEC控制电路均采用脉宽调制（PWM）方式控制，在电路的输出端不可避免地需要金属-氧化层半导体场效晶体管（MOSFET）来实现对TEC器件的电流驱动。PWM电路的输出采用桥型MOSFET电路，每个桥电路由P沟道场效应管（MOSFET-P）和N沟道场效应管（MOSFET-N）构成，两个场效应管的漏极(Drain，缩写为D)连接在一起，P沟道场效应管的源极（Source，缩写为S）接电源VCC，N沟道场效应管的源极接地GND，两个场效应管栅极(Gate，缩写为G)分别接驱动信号。当栅极和源极之间的电压V_GS达到开启门限时，场效应管漏极(D)和源极(S)之间将导通，导通电阻为R_DS，V_GS电压越高，DS之间的导通电阻R_DS越小。P沟道场效应管和N沟道场效应管轮流开关，将在MOSFET桥的漏极输出端产生脉冲信号。动态调节P沟道场效应管和N沟道场效应管的开关时间即可输出不同占空比的脉冲信号，即脉宽调制（PWM）信号。PWM信号经过LC滤波后，输出与占空比相关的直流信号。采用PWM调制方式的TEC控制电路包含两个桥型MOSFET电路。在一般情况下，两组桥电路来中，一组发生PWM脉冲信号，另一组维持一定的电压值（高电压，或低电压，当P沟道场效应管导通时为高电压；N沟道场效应管导通时为低电压）。对于确定的电源供电电压VCC，场效应管（MOSFET）所能达到的最小导通电阻R_DS也已经确定，在极限情况下，假设PWM信号的占空比为0%或100%，TEC之间所能达到的最大电流(ITEC_MAX)被限制为VCC/(R_DS（P）+R_TEC+R_DS（N）)。降低VCC的电压值，TEC之间所能达到的最大电流(ITEC_MAX)将受到VCC降低和R_DS增大的双重限制，将导致ITEC_MAX大幅度降低。因此，在较低供电电压下，流过TEC的电流极有可能已经不能满足模块全工作温度范围内，为保持泵浦激光器管芯温度所需的制冷和加热功率的要求，将直接导致激光器管芯温度发生变化。激光器管芯温度的变化，将可能导致模块内部激光器管芯温度告警，而模块上的所有告警均会引发系统单盘出现告警。解决TEC供电流能力不足的方法之一，可以通过电压转换电路提升MOSFET的工作电压，但是升压电路效率不可能达到100%，在电压变换过程中将产生的额外热功耗。其次，升压变换电路将占用电路板空间，其最大输出电流越大，所占用的面积也越大，这对小型化模块而言，相当困难。再次，升压变换电路将产生一定的开关噪声，对其他部分电路将产生一定的影响。因此，必须想办法解决低压工作的光放大模块的管芯温度控制问题。

在包含制冷型泵浦激光器的放大器模块中，驱动电路的功耗随温度变化很小，而管芯温度控制电路的消耗功率随环境温度的变化产生巨大的变化。泵浦管芯温度的控制主要通过控制流过TEC的电流的方向和大小来实现。在放大器模块内部，常规的作法是将激光器管芯设定为固定值。因此，当光放大器工作在全温度范围（一般为-5～55℃）时，随着温度的变化，TEC上消耗的制冷和制热功率也在发生变化，管芯的设置温度和光放大器内环境温度的差值越大，TEC上消耗的电流越大，而光放大器模块的总功耗越大。

此外，对于带光纤或光栅加热的放大器，模块在低温工作时将需要极大的功率来保证其加热部分的温度。而在系统应用中，出于综合考虑，单盘对光放大器的总功耗有一定的限制，放大器功耗过高有可能拖垮整个单盘的电源。因此，必须采取措施解决高温和低温下放大器模块的功率分配，保证模块的性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的技术问题，通过动态调整放大器内泵浦激光器的管芯温度设置值，降低泵浦管芯温度控制电路消耗的功率。

本发明的技术方案是：

一种降低光放大器功耗的方法，所述光放大器包括PWM控制电路、第一固定电阻，第二固定电阻、主控制器、制冷装置、分压网络的泵浦激光器管芯温度控制电路，包括如下步骤：步骤一、上电开始；步骤二、主控制器设置开关处于断开状态，温度控制电路将光放大器泵浦管芯温度锁定在初始值Ts，主控制器设置光放大器泵浦管芯温度T，使T=Ts；主控制器设置开关处于闭合状态；步骤三：主控制器设置光放大器泵浦管芯温度告警门限⊿t；设置光放大器泵浦温度动态调整的温度范围，低温限值T_L和高温限值T_H；设置光放大器泵浦管芯温度调整机制的触发条件⊿T₀和A₀；设置泵浦激光器致冷装置的TEC工作允许的最大电压V_TEC(MAX)；步骤四、实时检测光放大器内环境温度，泵浦激光器管芯温度，泵浦激光器的TEC实时工作电压；步骤五：主控制器进行条件判断：1.管芯温度实时采样值值是否超过设置温度告警门限T±⊿t；2.若管芯温度锁定在门限内，计算管芯温度和环境温度之间的温度差⊿T，并比较⊿T是否超过设置的门限⊿T₀；3.采集TEC两端电压值，并判断其与TEC允许的最大电压的比值A是否超过设置门限A₀；步骤六：当至少满足步骤五中的一个条件，主控制器触发分压网络调整泵浦管激光器的管芯温度，在保证泵浦激光器管芯温度在T_L和T_H范围内直至泵浦管芯温度与光放大器内环境温度之间的差值⊿T最小。

所述分压网络包括可调电阻和第三固定电阻，所述步骤二中光放大器泵浦管芯温度锁定在初始值T_S的方法为：主控制器控制开关处于断开状态，泵浦激光器管芯温度控制电路的控制温度为由第一固定电阻，第二固定电阻确定的初始温度T_S；主控制器调整可调电阻将泵浦激光器的管芯温度的设置值配置为T_S，然后控制主控制器控制开关处于闭合状态并检测此时的泵浦管芯温度是否等于T_s。

所述分压网络包括数模转换器DAC，所述步骤二中光放大器泵浦管芯温度锁定在初始值T_S的方法为：主控制器控制开关处于断开状态，此时泵浦激光器管芯温度控制电路的控制温度为由第一固定电阻，第二固定电阻确定的初始温度T_S；主控制器调整数模转换器DAC将泵浦激光器的管芯温度的设置值配置为T_S；控制主控制器控制开关处于闭合状态，并检测此时的泵浦管芯温度是否等于T_s。

所述温度初始值T_S设置为25℃。

所述分压网络包括可调电阻和第三固定电阻，所述步骤六中调整泵浦管激光器的管芯温度的方法具体如下：获得温度所对应的PWM控制电路的温度设置端口的输入电压，然后通过公式

计算可调电阻的电阻值，其中，R_W1（T）为激光器管芯温度对应的可调电阻的电阻值，V_ref为基准电压，V_set（T）为激光器管芯温度对应的温度设置端口电压，R3为第三固定电阻电阻值；调主控制器设置可调电阻使其阻值等于R_W1（T）值。

所述分压网络包括数模转换器DAC，所述步骤六中调整泵浦管激光器的管芯温度的方法具体如下：主控制器设置模数转换器的输出电压，使其等于目标温度对应的温度控制电路目标温度设置接口I点电压值。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、降低光放大器的总体功耗，解决高功率，高密度，小型化的光放大器散热困难问题；

2、由于泵浦管芯温度控制电路功耗降低，使低电压工作的光放大器模块可以锁定其设定的泵浦管芯温度，避免放大器模块在全温度应用环境下出现泵浦管芯温度告警；

3、可以根据环境温度，激光器管芯温度和加热器温度的检测结果，适当调整泵浦激光器的管芯温度，重新分配各功能电路的功率消耗，控制放大器模块的总体消耗功率；由于泵浦激光器管芯温度控制电路功耗降低，带光纤加热和光栅加热的光放大器模块在的总功耗有所降低，特别是可以避免在低温条件下出现最大功耗。

附图说明

图1－本发明第一种实施例的泵浦激光器管芯温度控制电路结构示意图；

图2－本发明第二种实施例的泵浦激光器管芯温度控制电路结构示意图；图3－本发明泵浦管芯温度调整的控制流程图；

其中：

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明做进一步说明：

本发明这种降低光放大器功耗的方法应用于光放大器中，光放大器包括泵浦激光器管芯温度控制电路，泵浦激光器管芯温度控制电路包括PWM控制电路1、第一固定电阻12，第二固定电阻13、主控制器5、制冷装置4、分压网络20。

本发明实施例方式如图1所示，在光放大器内部，管芯温度设置电路部分包括由第一固定电阻12，第二固定电阻13组成的分压网络，主控制器控制开关15，可调电阻16和第三固定电阻14组成的分压网络20。或者如图2所示，管芯温度设置电路部分由第一固定电阻12，第二固定电阻13组成的分压网络，主控制器控制开关15，数模转换器DAC17组成的分压网络20。

应用于图1、图2结构实施例中实现降低光放大器功耗具体过程如图3所示，其步骤具体如下：

步骤一、上电开始；

步骤二、主控制器控制开关15处于断开状态，此时泵浦激光器管芯温度控制电路的控制温度为由第一固定电阻12,第二固定电阻13确定的初始温度TS。主控制器通过配置可调电阻16使可调电阻16和第三固定电阻14的分压值等于I点电压值，即设置泵浦激光器的管芯温度为T_S，然后控制控制开关15处于闭合状态并检测此时的泵浦管芯温度。或者实施例2中配置数模转换器DAC17使其输出电压等于I点电压，即设置泵浦激光器的管芯温度为T_S，然后控制控制控制开关15处于闭合状态并检测此时的泵浦管芯温度是否待于T_s。

步骤三：设置光放大器泵浦管芯温度告警门限⊿t；设置光放大器泵浦温度动态调整的温度范围，低温限值T_L和高温限值T_H；设置光放大器泵浦管芯温度调整机制的触发条件⊿T₀和A₀；设置泵浦激光器的TEC工作允许的最大电压V_TEC(MAX)；

步骤四、实时检测光放大器模块内环境温度，泵浦激光器管芯温度，泵浦激光器的TEC实时工作电压；

步骤五：主控制器进行条件判断:

1.管芯温度实时采样值值是否超过设置温度告警门限T±⊿t；

2.若管芯温度锁定在门限内，计算管芯温度和环境温度之间的温度差⊿T，并比较⊿T是否超过设置的门限⊿T₀；

3.采集TEC两端电压值，并判断其与TEC允许的最大电压的比值A是否超过设置门限A₀；

步骤六：当至少满足步骤五中的一个条件，主控制器判断是否触发泵浦激光器管芯温度调整机制。若触发，主控制器触发分压网络则在保证泵浦激光器管芯温度在T_L和T_H范围内，调整泵浦管激光器的管芯温度，直至泵浦管芯温度与模块内环境温度之间的差值⊿T最小。

说明一下实现降低光放大器功耗的方法所采用管芯温度控制电路的控制原理和过程，如图1中，由第一P沟道场效应管8和第二P沟道场效应管9，第一N沟道场效应管10和第二N沟道场效应管11分别组成MOSFET桥式输出电路，制冷装置4包括TEC4-1和热敏电阻4-2，通过控制各MOSFET桥式电路上MOSFET的栅极电压来产生PWM信号，经过第一LC滤波器2和第二LC滤波器3滤波后转换成直流信号连接到TEC4-1上。第一LC滤波器2和第二LC滤波器3参数相同，结构相同。在TEC控制电路中，可存在一组或两组PWM信号发生电路，但在正常工作的时候，只有其中一组PWM信号发生电路在工作，另一组MOSFET桥电路工作在输出固定电压状态下。在TEC4-1上靠近激光器管芯的地方，放置了一个热敏电阻4-2，该电阻阻值与其周围的温度存在相对应的关系。热敏电阻4-2的一端接到信号地（GND），另一端接到PWM控制电路1上作为反馈。在PWM控制电路的输入端，有一个设置管芯温度的接口，即管芯温度设置接口1-1，该接口输入电压V_{TEMP_SET}与管芯温度设置值存在固定的对应关系。V_{TEMP_SET}输入PWM（脉宽调制）控制电路后，在内部产生管芯温度设置基准电压V_{TEMP_REF}。热敏电阻4-2阻值跟随TEC上温度产生变化，从上热敏电阻反馈接入口1-2端口反馈到PWM控制电路1，并在内部的反馈电路上产生相应的电压值V_FB，此电压值与V_{TEMP_REF}进行比较，计算得到差值。差值经过内部的PID计算后，分别第一N沟道场效应管栅极控制接口1-3，第一P沟道场效应管栅极控制接口1-5，第二N沟道场效应管栅极控制接口1-4，第二P沟道场效应管栅极控制接口1-6上产生控制信号，从而改变PWM输出端的占空比和线性端的电压值，从而改变TEC4-1两端的电压，最终改变TEC4-1的电流，稳定管芯温度。

图1中的可调电阻16和第三固定电阻14组成的分压网络和图2中的数模转换器DAC17都是为了设置I点的电压，两种方案可任选一种。第一固定电阻12，第二固定电阻13设定整个控制电路的初始温度TS，其阻值取MΩ量级，比第三固定电阻14的取值高2个数量级，避免其对可调电阻16，第三固定电阻14组成的分压网络或数模转换器DAC17的输出电压产生影响。第一固定电阻12，第二固定电阻13分压网络采用参考电压V_ref作为基准，同样，PWM控制电路也采用V_ref作为基准，以保证反馈和设置电路的稳定性和一致性。当放大器模块初始上电时，主控制器控制开关15为断开状态，此时PWM控制电路1将泵浦激光器的管芯温度控制在由第一固定电阻12、第二固定电阻13确定的初始温度TS。当模块的主控制器启动后，通过主控制器对可变电阻器的控制接口5-5设置可调电阻16的电阻值，使其与第三固定电阻14组成的分配网络输出电压等于V_set(TS)；或通过主控制器对数模转换器的控制接口5-3端口设置数模转换器DAC17的输出电压，使其等于V_set(TS)。随后，光放大器模块的中心控制器通过模数转换器ADC18采集温度检测端口1-7引脚电压值，计算管芯温度值，并判断是否在设置温度门限内，若管芯温度在设置温度门限内，则控制主控制器对主控制控制开关器件的控制接口5-4信号，使主控制器控制开关15闭合。继续监测泵浦管芯温度，确保管芯温度被锁定在设置温度门限内。

主控制器通过主控制器对温度传感器的控制接口5-1端口读取光放大器模块的内部的温度传感器19的值，计算实时环境温度，此时与管芯温度进行比较，计算温度差值⊿T。同时，检测TEC4-1两端的电压，并与其指标书上标称的最大电压值之间进行比较，计算TEC4-1实时电压与最大允许电压之间的比值A。若温度差值超过⊿T设置的门限（⊿T₀）或TEC电压与其最大电压比值A超过设置的门限A₀，则启动泵浦管芯温度调整机制。首先，计算出允许的激光器管芯温度范围内与环境温度之间的差值⊿T最小的管芯温度T，计算出温度T对应的PWM控制电路的管芯温度设置接口1-1的输入电压V_set(T)，然后通过以下算式（1）计算可调电阻16的对应电阻值R_W1（T）。

$R_{W1}\left(T\right)=(\frac{\mathrm{Vref}}{\mathrm{Vset}\left(T\right)}-1)\·R3---\left(1\right)$

其中，R_W1（T）为激光器管芯温度T对应的可调电阻电阻值，V_ref为基准电压，V_set（T）为激光器管芯温度T对应的管芯温度设置接口1-1电压，R3为图1中第三固定电阻14的电阻值。

根据计算所得的R_W1（T）值，通过主控制器对可变电阻器的控制接口5-5端口设置可调电阻，使其阻值等于R_W1（T），此时可调电阻和第三固定电阻的分压使I点电压为V_set(T)；或设置图2中数模转换器DAC17的输出电压值等于V_set(T)，即I点电压值为V_set(T)。当主控制器5设置完成I点电压后，持续监测泵浦激光器管芯的实时温度，并判断其是否在锁定的温度门限之内。

为了稳定实施泵浦激光器管芯温度调整，保护泵浦激光器，在条件判断之前，必须先设置泵浦激光器允许的管芯温度范围、TEC允许的最大工作电压和管芯温度告警门限⊿t，⊿t为实际温度与设置温度的差值，同时设置触发管芯温度调整的两个门限：模块内环境温度与激光器管芯温度之间的差值门限⊿T₀和TEC电压与其最大电压比值门限A₀。另外为了保护泵浦激光器，必须在管芯温度控制电路上设置TEC最大电压保护。为了跟随泵浦激光器管芯温度动态设置，泵浦激光器管芯温度告警门限必须动态调整。在模块内部，通过程序计算，自动将泵浦激光器管芯温度的告警门限设置为T±⊿t，因此随着管芯温度设置值的变化，其告警门限也随着改变。

本发明主要是通过对光放大器模块的内部环境温度，泵浦激光器的管芯温度的监测，根据探测所得的温度值，根据相应的算法来调节泵浦管激光器的管芯温度设置值，减小泵浦激光器管芯温度和光放大器模块内环境温度之间的温度差，降低泵浦激光器在管芯温度控制电路的消耗功率，从而有效降低整个模块的总体功耗。

本发明方法特别适合用于降低光放大器模块的总功耗。该方法是通过对模块内部环境温度的探测，结合泵浦管芯温度的设置值和实时温度探测值，根据拟定的算法，在允许的温度范围内调节泵浦激光器的管芯温度，使泵浦管芯温度对环境温度的差值降低，降低TEC控制电路的消耗功率，从而降低光放大器模块的总体功耗。泵浦温度调节的方法特别适合于使用较高管芯温度的泵浦激光器的放大器，例如：45℃泵浦激光器和40℃泵浦激光器，由于此类泵浦激光器仍然可以工作在25℃的管芯温度下，且效率比45℃时更高，因此可以调整的管芯温度范围达到15～20℃。当光放大器模块工作在低温环境时，可以将泵浦激光器的管芯温度设置在25℃，此时泵浦管芯温度与环境温度差最小，TEC所需的加热功率也最小。当放大器模块工作在高温环境时，将泵浦管芯温度设置在45℃，此时泵浦激光器管芯温度与光放大器内环境温度之间差值最小，TEC所需的制冷功率也最小。不管在任何温度下，都可以计算出泵浦激光器管芯温度和光放大器内环境温度之间的差值，在泵浦激光器允许的管芯温度范围内设置泵浦激光器的管芯温度，使管芯温度和光放大器内环境温度之间的差值最小，从而最大限度地降低TEC电路的消耗功率。对于使用常规25℃的泵浦激光器的光放大器模块，其泵浦管芯温度仍然可以在小范围内进行调节，同样可以有效降低TEC控制电路的功耗和电路的总功耗。

本发明方法也适用于低供电电压工作的光放大器。对于+3.3V供电的低压工作的光放大器模块，当泵浦管芯温度设置值固定不变时，模块在低温环境或高温环境下工作，由于受到低供电电压的限制，TEC控制电路的输出电流能力受到极大限制，TEC的加热和制冷能力极有可能不能维持设定的管芯温度，从而产生泵浦管芯温度告警。当使用改变泵浦激光器管芯温度控制方式时，泵浦管芯温度告警门限随着改变，在低温环境下，可以适当降低泵浦激光器的管芯温度设置值，缩小环境温度和管芯温度的差值，减小TEC加热所需的功率。由于TEC所需功率减低，流过TEC的电流需求降低，低压工作的TEC控制电路可以锁定在设置状态，将不再出现泵浦管芯温度告警。当工作在高温环境时，同样可以提高泵浦激光器管芯温度的设置值，使之与环境温度之间差值减小，从而降低TEC所需的制冷功率，使TEC控制电路可以锁定，避免出现泵浦激光器管芯温度告警。

本发明方法也适用带加热器的光放大器。对于带光纤加热和光栅加热的放大器模块，为了保证模块的性能指标，加热温度必须控制在适当的范围内。例如，光纤加热温度一般设置在50～65℃，如此高的温度在低温环境下需要耗费很大的功率才能保持，而此时，泵浦激光器的管芯温度控制电路也需要较大的功率，将导致模块在低温环境下达到最大功耗。在这种情况下，适当降低泵浦激光器的管芯温度设置值，TEC所需的加热功率将会降低，从而降低此时的模块总功耗。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种降低光放大器功耗的方法，其特征在于：所述光放大器包括PWM控制电路（1）、第一固定电阻（12），第二固定电阻（13）、主控制器（5）、制冷装置（4）、分压网络（20）的泵浦激光器管芯温度控制电路，包括如下步骤：

步骤一、上电开始；

步骤二、主控制器设置开关处于断开状态，温度控制电路将光放大器泵浦管芯温度锁定在初始值T_s，主控制器设置光放大器泵浦管芯温度T，使T=T_s；主控制器设置开关处于闭合状态；

步骤三：主控制器设置光放大器泵浦管芯温度告警门限⊿t；设置光放大器泵浦温度动态调整的温度范围，低温限值T_L和高温限值T_H；设置光放大器泵浦管芯温度调整机制的触发条件⊿T₀和A₀；设置泵浦激光器制冷装置中的TEC工作允许的最大电压V_TEC(MAX)；

步骤四、实时检测光放大器内环境温度，泵浦激光器管芯温度，泵浦激光器的TEC实时工作电压；

步骤五：主控制器进行条件判断：

1）管芯温度实时采样值值是否超过设置温度告警门限T±⊿t；

2）若管芯温度锁定在门限内，计算管芯温度和环境温度之间的温度差⊿T，并比较⊿T是否超过设置的门限⊿T₀；

3）采集TEC两端电压值，并判断其与TEC允许的最大电压的比值A是否超过设置门限A₀；

步骤六：当至少满足步骤五中的一个条件，主控制器触发分压网络调整泵浦管激光器的管芯温度，在保证泵浦激光器管芯温度在T_L和T_H范围内直至泵浦管芯温度与光放大器内环境温度之间的差值⊿T最小。

2.如权利要求1所述的一种降低光放大器功耗的方法，其特征在于：所述分压网络（20）包括可调电阻（16）和第三固定电阻（14），所述步骤二中光放大器泵浦管芯温度锁定在初始值T_S的方法为：主控制器控制开关处于断开状态，泵浦激光器管芯温度控制电路的控制温度为由第一固定电阻（12），第二固定电阻（13）确定的初始温度T_S；主控制器调整可调电阻（16）将泵浦激光器的管芯温度的设置值配置为T_S，然后控制主控制器控制开关处于闭合状态并检测此时的泵浦管芯温度是否等于T_s。

3.如权利要求1所述的一种降低光放大器功耗的方法，其特征在于：所述分压网络（20）包括数模转换器DAC（17），所述步骤二中光放大器泵浦管芯温度锁定在初始值T_S的方法为：主控制器控制开关处于断开状态，此时泵浦激光器管芯温度控制电路的控制温度为由第一固定电阻（12），第二固定电阻（13）确定的初始温度T_S；主控制器调整数模转换器DAC（17）将泵浦激光器的管芯温度的设置值配置为T_S；控制主控制器控制开关处于闭合状态，并检测此时的泵浦管芯温度是否等于T_s。

4.如权利要求2或3所述的一种降低光放大器功耗的方法，其特征在于：所述温度初始值T_S设置为25℃。

5.如权利要求1所述的一种降低光放大器功耗的方法，其特征在于：所述分压网络（20）包括可调电阻（16）和第三固定电阻（14），所述步骤六中调整泵浦管激光器的管芯温度的方法具体如下：获得温度所对应的PWM控制电路的温度设置端口的输入电压，然后通过公式

计算可调电阻的电阻值，其中，R_W1（T）为激光器管芯温度对应的可调电阻的电阻值，V_ref为基准电压，V_set（T）为激光器管芯温度对应的温度设置端口电压，R3为第三固定电阻（14）电阻值；调主控制器设置可调电阻使其阻值等于R_W1（T）值。

6.如权利要求1所述的一种降低光放大器功耗的方法，其特征在于：所述分压网络（20）包括数模转换器DAC（17），所述步骤六中调整泵浦管激光器的管芯温度的方法具体如下：主控制器设置模数转换器的输出电压，使其等于目标温度对应的温度控制电路目标温度设置接口（I）点电压值。

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