CN104596738A - 一种数字式激光器老化设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于光通信领域，提供了一种数字式激光器老化设备，包括：上位机PC端、下位机单片机、运算放大器电路、电流源电路、精密采样电阻、NTC型热敏电阻和继电器电路；下位机单片机包括第一DAC模块、第二DAC模块、第一ADC模块和第二ADC模块；第一DAC模块的输出端依次连接电阻、运算放大器电路和电流源电路，产生激光器的老化驱动电流，连接激光器的电流输入端，同时还使用精密采样电阻将老化驱动电流转换为电压，并由第一ADC模块采样转换成数字量；第二DAC模块的输出端控制连接激光器的TEC电流输入端；NTC型热敏电阻将激光器的温度转化为电压，第二ADC模块实时采样NTC型热敏电阻的电压。通过实时测量并调整激光器的老化参数，可以满足不同的激光器老化要求。

Description

一种数字式激光器老化设备

技术领域

本发明属于光通信技术领域，尤其涉及一种数字式激光器老化设备。

背景技术

激光器在生产的最终阶段要进行老化，用于监测器件的退化程度，同时筛选不良器件。现有的老化设备多采用纯电路模式，只提供固定的驱动电流使光器件工作在合适的功率范围内，在规定的老化时间结束后再对光器件进行参数测试，统计退化程度，筛选出合格产品。这种方法不能实时监测老化过程中器件参数的变化，对老化过程中出现的异常也无法有效的记录；老化完成还需进一步的测试，效率比较低；驱动电流不可调，只能针对特定的模块进行老化，对于不同的激光器要开发新设备，极其浪费资源；对于EML激光器的老化，由于要控制激光器的温度，传统的老化设备无法使用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种数字式激光器老化设备，以解决现有技术缺少满足不同激光器的老化设备的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种数字式激光器老化设备，所述老化设备包括：上位机PC端、下位机单片机、运算放大器电路、电流源电路、精密采样电阻、NTC型热敏电阻和继电器电路；

所述下位机单片机包括第一DAC模块、第二DAC模块、第一ADC模块和第二ADC模块；

所述第一DAC模块的输出端依次连接电阻、所述运算放大器电路和所述电流源电路，产生激光器的老化驱动电流，连接所述激光器的电流输入端，同时还使用所述精密采样电阻将所述老化驱动电流转换为电压，并由所述第一ADC模块采样转换成数字量；

所述第二DAC模块的输出端控制连接所述激光器的TEC电流输入端；所述NTC型热敏电阻将所述激光器的温度转化为电压，所述第二ADC模块实时采样所述NTC型热敏电阻的电压；

所述下位机单片机将接收的所述激光器老化驱动电流转化的电压和所述激光器的温度转化的电压上传至所述上位机PC端，所述上位机PC端将所述接收的数据与设定的保护参数进行对比，在判断老化过程不正常时，通过所述继电器电路控制老化过程的停止。

本发明提供的一种数字式激光器老化设备的第一优选实施例中：所述第一DAC模块为电流型数模转换器，产生的电流范围是0～2mA，经过所述电阻转化为电压后所述运算放大器电路对所述电压进行放大，所述电流源电路将放大后电压转化为老化驱动电流源，所述老化驱动电流最大为1A，以驱动所述激光器发光；

所述精密采样电阻的阻值为1欧姆；

所述下位机单片机的端口通过所述继电器电路连接整个所述老化设备的5V供电电压，所述上位机PC端通过控制所述下位机单片机的所述端口的输出信号控制老化过程的停止。

本发明提供的一种数字式激光器老化设备的第二优选实施例中：所述上位机PC端将实时监测的所述激光器的老化驱动电流和老化温度与设定参数进行比较调整，使所述老化驱动电流和老化温度均在设定参数的设定误差范围内；

老化过程中没有产生告警信息时，老化时间到达时所述上位机PC端保存监测数据后结束，否则通过切断电源直接结束所述老化过程。

本发明提供的一种数字式激光器老化设备的第三优选实施例中：所述上位机PC端与所述下位机单片机使用I2C总线进行通信；

所述老化设备的所述下位机单片机将所有的电源线、地线以及与激光器连接的信号线使用插针引出；

待老化激光器使用专用的夹具放入高低温循环箱内，所述夹具前端安装有与连接线插针配套的插座，用螺丝固定接插件保证所述激光器与所述老化设备的可靠连接。

本发明提供的一种数字式激光器老化设备的第四优选实施例中：一台所述上位机PC端控制一个或多个所述老化设备；

一台所述上位机PC端控制多个所述老化设备时，通过所述上位机PC端统一设置老化参数，开启线路检测，检测完成后进入老化程序；

一台所述上位机PC端控制一个所述老化设备时，由所述上位机PC端选通要进行老化的激光器，再进行参数设置和线路检测，未选通的设备将处于待机状态，切断驱动电源的供电电压和TEC供电电压，切断与激光器之间的供电连接。

本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备，可以满足大多数类型激光器老化要求，采用PC控制，可以通过实时测量老化参数，并与设计参数进行对比进行调制老化参数，满足不同激光器的不同的老化参数设置，数字式的可调驱动电流设置避免了重复开发；独立的TEC控制模块，既可以满足常规光器件的老化测试，也可以用于EML器件的老化测试；数字监控功能和数据记录功能可以实时监测老化过程，通过数据比对自动筛选出不合格产品，简化了老化后再测试的工序，提高了生产效率；

老化设备的下位机单片机将所有的信号线使用插针引出，待老化激光器使用前端安装有与连接线插针配套的插座专用的夹具放入高低温循环箱内，接线操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备的电路原理图；

图2是本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备的老化工作流程图；

图3是本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备的连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示为本发明提供的一种数字式激光器老化设备的电路原理图，该老化设备包括：上位机PC端、下位机单片机、运算放大器电路、电流源电路、精密采样电阻、NTC型热敏电阻和继电器电路。

下位机单片机包括第一DAC模块、第二DAC模块、第一ADC模块和第二ADC模块。

第一DAC模块的输出端依次连接电阻、运算放大器电路和电流源电路，产生激光器的老化驱动电流，连接激光器的电流输入端，同时还使用精密采样电阻将老化驱动电流转换为电压，并由第一ADC模块采样转换成数字量。

第二DAC模块的输出端控制连接激光器的TEC(ThermoelectricCooler，半导体致冷器)电流输入端；NTC型热敏电阻将激光器的温度转化为电压，第二ADC模块实时采样该NTC型热敏电阻的电压。

下位机单片机将接收的激光器驱动电流转化的电压和激光器的温度转化的电压上传至上位机PC端，上位机PC端将接收的数据与设定的保护参数进行对比，在判断老化过程不正常时，通过继电器电路控制老化过程的停止。

图1中，IDAC0为下位机单片机的第一DAC模块的输出端口；ADC0为下位机单片机的第一ADC模块的输入端口；ADC1为下位机单片机的第二ADC模块的输入端口。

进一步的，第一DAC模块为电流型数模转换器，产生的电流范围是0～2mA，经过电阻R3转化为电压后运算放大器电路对该电压进行放大，电流源电路将放大后电压转化为电流源，该驱动电流最大可达1A，以驱动激光器发光。

图1中精密采样电阻为阻值为1欧姆的R11。

下位机单片机的端口通过继电器电路连接整个老化设备的5V供电电压，上位机PC端通过控制下位机单片机的该端口的输出信号控制老化过程的停止。

图2为本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备的老化工作流程图，由图2可知，上位机PC端将实时监测激光器的驱动电流和老化温度与设定参数进行比较调整，使该驱动电流和老化温度均在设定参数的设定误差范围内。老化过程中没有产生告警信息时，上位机PC端老化时间到达时保存监测数据后结束，否则通过切断电源直接结束该老化流程。

图3为本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备的连接示意图。上位机PC端与下位机单片机使用I2C总线进行通信。老化设备的下位机单片机将所有的电源线、地线以及与激光器连接的信号线使用插针引出。待老化激光器使用专用的夹具放入高低温循环箱内。夹具前端安装有与连接线插针配套的插座，用螺丝固定接插件保证器件与老化设备可靠连接。如图3所示，下位机单片机与待老化激光器连接的端口包括：TEC的驱动电流源、在线监测和状态检测端口；LD(Laser Diode，半导体激光器)的驱动电流源、在线监测和状态检测端口；V_RTH(激光器内部封装的热敏电阻两端的电压，表征激光器的内部温度)的在线监测和状态检测端口；PD(激光器的背光电流大小)的在线监测和状态检测端口。

一台PC的上位机软件可以控制多个老化设备(本发明为16个)，各个设备既可以由上位机统一控制，也可以独立控制。在满载老化时，通过上位机统一设置老化参数，开启线路检测，检测完成后进入老化程序。当需要独立控制时，可以由上位机选通要进行老化参数的设备，再进行参数设置和线路检测，未选通的设备将处于待机状态，切断驱动电源的供电电压(5V)和TEC供电电压(7.5V),切断与激光器之间的供电连接。

本发明实施例提供的一种数字式激光器老化设备，可以满足大多数类型激光器老化要求，采用PC控制，可以通过实时测量老化参数，并与设计参数进行对比进行调制老化参数，满足不同激光器的不同的老化参数设置，数字式的可调驱动电流设置避免了重复开发；独立的TEC控制模块，既可以满足常规光器件的老化测试，也可以用于EML器件的老化测试；数字监控功能和数据记录功能可以实时监测老化过程，通过数据比对自动筛选出不合格产品，简化了老化后再测试的工序，提高了生产效率。

老化设备的下位机单片机将所有的信号线使用插针引出，待老化激光器使用前端安装有与连接线插针配套的插座专用的夹具放入高低温循环箱内，接线操作简单。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种数字式激光器老化设备，其特征在于，所述老化设备包括：上位机PC端、下位机单片机、运算放大器电路、电流源电路、精密采样电阻、NTC型热敏电阻和继电器电路；

所述下位机单片机包括第一DAC模块、第二DAC模块、第一ADC模块和第二ADC模块；

所述第一DAC模块的输出端依次连接电阻、所述运算放大器电路和所述电流源电路，产生激光器的老化驱动电流，连接所述激光器的电流输入端，同时还使用所述精密采样电阻将所述老化驱动电流转换为电压，并由所述第一ADC模块采样转换成数字量；

所述第二DAC模块的输出端控制连接所述激光器的TEC电流输入端；所述NTC型热敏电阻将所述激光器的温度转化为电压，所述第二ADC模块实时采样所述NTC型热敏电阻的电压；

所述下位机单片机将接收的所述激光器老化驱动电流转化的电压和所述激光器的温度转化的电压上传至所述上位机PC端，所述上位机PC端将所述接收的数据与设定的保护参数进行对比，在判断老化过程不正常时，通过所述继电器电路控制老化过程的停止。

2.如权利要求1所述的老化设备，其特征在于，所述第一DAC模块为电流型数模转换器，产生的电流范围是0～2mA，经过所述电阻转化为电压后所述运算放大器电路对所述电压进行放大，所述电流源电路将放大后电压转化为老化驱动电流源，所述老化驱动电流最大为1A，以驱动所述激光器发光；

所述精密采样电阻的阻值为1欧姆；

所述下位机单片机的端口通过所述继电器电路连接整个所述老化设备的5V供电电压，所述上位机PC端通过控制所述下位机单片机的所述端口的输出信号控制老化过程的停止。

3.如权利要求1所述的老化设备，其特征在于，所述上位机PC端将实时监测的所述激光器的老化驱动电流和老化温度与设定参数进行比较调整，使所述老化驱动电流和老化温度均在设定参数的设定误差范围内；

老化过程中没有产生告警信息时，老化时间到达时所述上位机PC端保存监测数据后结束，否则通过切断电源直接结束所述老化过程。

4.如权利要求1所述的老化设备，其特征在于，所述上位机PC端与所述下位机单片机使用I2C总线进行通信；

所述老化设备的所述下位机单片机将所有的电源线、地线以及与激光器连接的信号线使用插针引出；

待老化激光器使用专用的夹具放入高低温循环箱内，所述夹具前端安装有与连接线插针配套的插座，用螺丝固定接插件保证所述激光器与所述老化设备的可靠连接。

5.如权利要求1所述的老化设备，其特征在于，一台所述上位机PC端控制一个或多个所述老化设备；

一台所述上位机PC端控制多个所述老化设备时，通过所述上位机PC端统一设置老化参数，开启线路检测，检测完成后进入老化程序；

一台所述上位机PC端控制一个所述老化设备时，由所述上位机PC端选通要进行老化的激光器，再进行参数设置和线路检测，未选通的设备将处于待机状态，切断驱动电源的供电电压和TEC供电电压，切断与激光器之间的供电连接。