CN104270835A - 一种可在低温环境下工作的光模块与实现其工作的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可在低温环境下工作的光模块，包括：被加热元件；加热回路，其包括发热元件，所述发热元件为设置在印刷电路板上的铜线，所述发热元件与设置在其附件的所述被加热元件之间电绝缘；温度传感器，其用于检测被加热元件附近的实时温度；控制器，其内部存储有温度下限，所述控制器接收与温度传感器的实时温度，并将其与存储温度下限比较，如实时温度低于温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。本发明还提供了实现所述光模块工作的方法。本发明利用可控加热回路中铜线的自身发热效应，对光模块内部组件加热，提升内部组件工作温度，以提升整个光模块的工作温度，制造工艺简单、成本低、实用性高。

Description

一种可在低温环境下工作的光模块与实现其工作的方法
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种可在低温环境下工作的光模块与实现其工作的方法。
背景技术
光模块是由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号；简单的说，光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。
现有技术主要依赖于光模块内部芯片、光发射次模块(TOSA)和光接收次模块(ROSA)等组件自身的工作温度范围来确保光模块的工作温度范围。此方法受限于有工艺水平，短期内难以得到提升。另外现有技术也支持在光器件TOSA内部加装加热部件、热电偶以提升光模块中光器件的工作温度范围，但是此技术对制造工艺、成本要求较高。
发明内容
本发明设计开发了一种可在低温环境下工作的光模块与实现其工作的方法。本发明中光模块通过在现有技术的印制电路板上设置加热回路，其中铜线作为发热元件，温度传感器用于检测被加热元件附近的实时温度；控制器，其内部存储有温度下限，所述控制器接收与温度传感器的实时温度，并将其与存储温度下限比较，如实时温度低于温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。本发明利用可控加热回路中铜线的自身发热效应，对光模块内部组件加热，提升内部组件工作温度，以提升整个光模块的工作温度，制造工艺简单、成本低、实用性高。
本发明提供的技术方案为：
一种可在低温环境下工作的光模块，包括：
被加热元件；
加热回路，其包括发热元件，所述发热元件为设置在现有技术光模块中印刷电路板上的一段铜线，所述发热元件设置在所述被加热元件的附近并与所述被加热元件之间电绝缘；
温度传感器，其用于检测被加热元件附近的实时温度；以及
控制器，其内部存储有温度下限，所述控制器与所述温度传感器通信连接，接收所述温度传感器的实时温度，并将所述实时温度与所述温度下限比较，如所述实时温度低于所述温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。
优选的是，所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述控制器内部存储有温度上限，所述控制器将所述实时温度与所述温度上限比较，如所述实时温度高于所述温度上限，则控制所述加热回路断开。
优选的是，所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述被加热元件为芯片、光发射次模块和/或光接收次模块。
优选的是，所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述发热元件的一部分设置在所述被加热元件的下方，另一部分设置在所述温度传感器的下方。
优选的是，所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述发热元件与所述被加热元件之间以及所述发热元件与所述温度传感器之间分别设置有一层导热胶。
优选的是，所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述加热回路包括电源和开关，所述电源向所述光模块供电，所述开关设置在所述电源和所述发热元件之间，并电连接至所述控制器，受所述控制器的控制而导通或切断所述加热回路。
优选的是，所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述一段铜线以蛇形布线的方式设置。
一种实现光模块在低温环境下工作的方法，所述光模块包括印刷电路板，其特征在于，包括以下步骤：
提供一加热回路，所述加热回路包括发热元件，所述发热元件为设置在所述印刷电路板上的一段铜线，将所述发热元件设置在所述被加热元件的附近，并使所述发热元件与所述被加热元件之间电绝缘；
提供一温度传感器，用于检测被加热元件附近的实时温度；
提供一控制器，在所述控制器内部存储温度下限，所述控制器与所述温度传感器通信连接，接收所述温度传感器的实时温度，并将所述实时温度与所述温度下限比较，如所述实时温度低于所述温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。
优选的是，所述的实现光模块在低温环境下工作的方法中，包括以下步骤：在所述控制器内部存储有温度上限，所述控制器将所述实时温度与所述温度上限比较，如所述实时温度高于所述温度上限，则控制所述加热回路断开。
优选的是，所述的实现光模块在低温环境下工作的方法中，所述被加热元件为芯片、光发射次模块和/或光接收次模块。
本发明的有益效果在于：
本发明利用在印制电路板上设置的可控加热回路中铜线的自身发热效应，对光模块内部组件加热，提升内部组件工作温度，以提升整个光模块的工作温度，铜线导热性能好，加热回路制造工艺简单、成本低、实用性高。
附图说明
图1为本发明所述的可在低温环境下工作的光模块的结构示意图。
图2为本发明所述的加热回路控制过程流程图。
图3为本发明所述的被加热元件与加热回路设置示意图。
图4为本发明所述的控制器内储存的温度限值迟滞示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1与图3所示，本发明提供一种可在低温环境下工作的光模块，包括：被加热元件3；
加热回路，其包括发热元件，所述发热元件为设置在现有技术光模块中印刷电路板上的一段铜线1，所述发热元件设置在所述被加热元件2的附近并与所述被加热元件之间电绝缘；温度传感器，其用于检测被加热元件附近的实时温度；以及控制器，其为微控制单元2，其内部存储有温度下限，所述控制器与所述温度传感器通信连接，接收所述温度传感器的实时温度，并将所述实时温度与所述温度下限比较，如所述实时温度低于所述温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。
所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述控制器内部存储有温度上限，所述控制器将所述实时温度与所述温度上限比较，如所述实时温度高于所述温度上限，则控制所述加热回路断开。
所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述被加热元件为芯片、光发射次模块和/或光接收次模块。
所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述发热元件的一部分设置在所述被加热元件的下方，另一部分设置在所述温度传感器的下方。
所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述发热元件与所述被加热元件之间以及所述发热元件与所述温度传感器之间分别设置有一层导热胶3。
所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述加热回路包括电源和开关，所述电源向所述光模块供电，所述开关设置在所述电源和所述发热元件之间，并电连接至所述控制器，受所述控制器的控制而导通或切断所述加热回路。
所述的可在低温环境下工作的光模块中，所述一段铜线以蛇形布线的方式设置，使得铜线产生的热量传热面积增大，可以高效传热。
本发明中所述发热元件设置在所述被加热元件2的附近并与所述被加热元件之间电绝缘通过其间设置的导热胶实现，导热胶使得发热元件即铜线与被加热元件之间绝缘，不会影响光模块进行光电信号转换的正常工作，同时应用导热胶的良好导热性能使得发热元件产生的热量高效地传输给被加热元件，提升光模块内部组件的工作温度，进而提升了整个光模块的工作温度。
如图2所示，本发明提供一种实现光模块在低温环境下工作的方法，所述光模块包括印刷电路板，其特征在于，包括以下步骤：
提供一加热回路，所述加热回路包括发热元件，所述发热元件为设置在所述印刷电路板上的一段铜线，将所述发热元件设置在所述被加热元件的附近，并使所述发热元件与所述被加热元件之间电绝缘；
提供一温度传感器，用于检测被加热元件附近的实时温度；
提供一控制器，在所述控制器内部存储温度下限，所述控制器与所述温度传感器通信连接，接收所述温度传感器的实时温度，并将所述实时温度与所述温度下限比较，如所述实时温度低于所述温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。
所述的实现光模块在低温环境下工作的方法中，包括以下步骤：在所述控制器内部存储有温度上限，所述控制器将所述实时温度与所述温度上限比较，如所述实时温度高于所述温度上限，则控制所述加热回路断开。
所述的实现光模块在低温环境下工作的方法中，所述被加热元件为芯片、光发射次模块和/或光接收次模块。
如图4所示，本发明对温度限值进行了滞迟设计，当温度低于低温温度下限值时系统开始加热，当温度高于低温温度上限值时系统停止加热。所述的温度下限值与温度上限值之间的范围是根据实际情况设置的，例如5℃，所述的温度迟滞由软件算法完成，该软件算法包含了温度检测算法、低温下限值比较算法和低温上限值比较算法。本发明增加温度限值迟滞设计可以有效的避免因温度在限值处来回跳动造成系统频繁打开和关闭加热开关，有效的保障了系统的工作寿命，极大的提高了系统的稳定性和可靠性。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种可在低温环境下工作的光模块，所述光模块包括印刷电路板，其特征在于，包括：
被加热元件；
加热回路，其包括发热元件，所述发热元件为设置在所述印刷电路板上的一段铜线，所述发热元件设置在所述被加热元件的附近并与所述被加热元件之间电绝缘；
温度传感器，其用于检测被加热元件附近的实时温度；以及
控制器，其内部存储有温度下限，所述控制器与所述温度传感器通信连接，接收所述温度传感器的实时温度，并将所述实时温度与所述温度下限比较，如所述实时温度低于所述温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。
2.如权利要求1所述的可在低温环境下工作的光模块，其特征在于，所述控制器内部存储有温度上限，所述控制器将所述实时温度与所述温度上限比较，如所述实时温度高于所述温度上限，则控制所述加热回路断开。
3.如权利要求1或2所述的可在低温环境下工作的光模块，其特征在于，所述被加热元件为芯片、光发射次模块和/或光接收次模块。
4.如权利要求3所述的可在低温环境下工作的光模块，其特征在于，所述发热元件的一部分设置在所述被加热元件的下方，另一部分设置在所述温度传感器的下方。
5.如权利要求4所述的可在低温环境下工作的光模块，其特征在于，所述发热元件与所述被加热元件之间以及所述发热元件与所述温度传感器之间分别设置有一层导热胶。
6.如权利要求3所述的可在低温环境下工作的光模块，其特征在于，所述加热回路包括电源和开关，所述电源向所述光模块供电，所述开关设置在所述电源和所述发热元件之间，并电连接至所述控制器，受所述控制器的控制而导通或切断所述加热回路。
7.如权利要求5所述的可在低温环境下工作的光模块，其特征在于，所述一段铜线以蛇形布线的方式设置。
8.一种实现光模块在低温环境下工作的方法，所述光模块包括印刷电路板，其特征在于，包括以下步骤：
提供一加热回路，所述加热回路包括发热元件，所述发热元件为设置在所述印刷电路板上的一段铜线，将所述发热元件设置在所述被加热元件的附近，并使所述发热元件与所述被加热元件之间电绝缘；
提供一温度传感器，用于检测被加热元件附近的实时温度；
提供一控制器，在所述控制器内部存储温度下限，所述控制器与所述温度传感器通信连接，接收所述温度传感器的实时温度，并将所述实时温度与所述温度下限比较，如所述实时温度低于所述温度下限，则控制所述加热回路导通，以使所述发热元件对被加热元件进行加热。
9.如权利要求8所述的实现光模块在低温环境下工作的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在所述控制器内部存储有温度上限，所述控制器将所述实时温度与所述温度上限比较，如所述实时温度高于所述温度上限，则控制所述加热回路断开。
10.如权利要求7所述的实现光模块在低温环境下工作的方法，其特征在于，所述被加热元件为芯片、光发射次模块和/或光接收次模块。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104702340A (zh) * 2015-02-15 2015-06-10 长芯盛（武汉）科技有限公司 一种光传输端子
CN106711763A (zh) * 2017-02-21 2017-05-24 武汉联特科技有限公司 基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块
CN107132625A (zh) * 2017-04-21 2017-09-05 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块及其温度补偿方法
CN108469851A (zh) * 2018-05-22 2018-08-31 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 温度控制方法、装置及存储介质
CN110149734A (zh) * 2019-05-30 2019-08-20 浪潮金融信息技术有限公司 一种pcb板载智能加热电路及其实现方法
CN112492706A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 恒为科技（上海）股份有限公司 一种电气设备及控制方法
CN113568450A (zh) * 2021-07-27 2021-10-29 福州数据技术研究院有限公司 一种芯片加热装置
CN114268086A (zh) * 2021-11-29 2022-04-01 海鹰企业集团有限责任公司 超低温环境下工业级芯片的工作电路系统及其方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1013069A (ja) * 1996-06-26 1998-01-16 Fujitsu Ltd 冷却構造
CN201060401Y (zh) * 2007-06-18 2008-05-14 上海岱诺信息技术有限公司 电子设备低温启动控制装置
US20080302783A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Anthony Yeh Chiing Wong Actively controlled embedded burn-in board thermal heaters
CN201315029Y (zh) * 2008-12-02 2009-09-23 苏州岱诺信息技术有限公司 电子设备的加热控制装置
CN201917836U (zh) * 2010-12-27 2011-08-03 西安中星测控有限公司 基于超低温环境工作的温度控制装置
CN102749684A (zh) * 2012-03-26 2012-10-24 武汉华工正源光子技术有限公司 激光收发器件及其制造方法和提高其温度运作范围的方法
CN102932066A (zh) * 2012-10-17 2013-02-13 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN202772418U (zh) * 2012-09-13 2013-03-06 索尔思光电（成都）有限公司 一种在低温条件下启动激光器的电路
CN103064493A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 神讯电脑(昆山)有限公司 电子装置及其预加热方法与预加热装置
CN202918628U (zh) * 2012-09-26 2013-05-01 睿能科技(北京)有限公司 一种电路板预热模块
CN203489935U (zh) * 2013-10-25 2014-03-19 天津市迅尔电子信息技术有限公司 用于低温环境的现场显示流量转换器

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1013069A (ja) * 1996-06-26 1998-01-16 Fujitsu Ltd 冷却構造
US20080302783A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Anthony Yeh Chiing Wong Actively controlled embedded burn-in board thermal heaters
CN201060401Y (zh) * 2007-06-18 2008-05-14 上海岱诺信息技术有限公司 电子设备低温启动控制装置
CN201315029Y (zh) * 2008-12-02 2009-09-23 苏州岱诺信息技术有限公司 电子设备的加热控制装置
CN201917836U (zh) * 2010-12-27 2011-08-03 西安中星测控有限公司 基于超低温环境工作的温度控制装置
CN103064493A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 神讯电脑(昆山)有限公司 电子装置及其预加热方法与预加热装置
CN102749684A (zh) * 2012-03-26 2012-10-24 武汉华工正源光子技术有限公司 激光收发器件及其制造方法和提高其温度运作范围的方法
CN202772418U (zh) * 2012-09-13 2013-03-06 索尔思光电（成都）有限公司 一种在低温条件下启动激光器的电路
CN202918628U (zh) * 2012-09-26 2013-05-01 睿能科技(北京)有限公司 一种电路板预热模块
CN102932066A (zh) * 2012-10-17 2013-02-13 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN203489935U (zh) * 2013-10-25 2014-03-19 天津市迅尔电子信息技术有限公司 用于低温环境的现场显示流量转换器

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104702340A (zh) * 2015-02-15 2015-06-10 长芯盛（武汉）科技有限公司 一种光传输端子
CN106711763A (zh) * 2017-02-21 2017-05-24 武汉联特科技有限公司 基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块
CN107132625A (zh) * 2017-04-21 2017-09-05 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块及其温度补偿方法
CN108469851A (zh) * 2018-05-22 2018-08-31 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 温度控制方法、装置及存储介质
CN110149734A (zh) * 2019-05-30 2019-08-20 浪潮金融信息技术有限公司 一种pcb板载智能加热电路及其实现方法
CN112492706A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 恒为科技（上海）股份有限公司 一种电气设备及控制方法
CN113568450A (zh) * 2021-07-27 2021-10-29 福州数据技术研究院有限公司 一种芯片加热装置
CN114268086A (zh) * 2021-11-29 2022-04-01 海鹰企业集团有限责任公司 超低温环境下工业级芯片的工作电路系统及其方法
CN114268086B (zh) * 2021-11-29 2024-03-26 海鹰企业集团有限责任公司 超低温环境下工业级芯片的工作电路系统及其方法

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CN104270835B (zh) 2016-03-16

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