CN104717018B - 一种光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光模块，主要包括：第一热电制冷TEC，所述第一TEC设置在所述激光器内部，所述第一TEC用于根据微程序控制器MCU输入开启信号进行加热或者制冷；第二TEC，所述第二TEC设置在所述激光器的外壳上，所述第二TEC用于根据所述MCU输入开启信号进行加热或者制冷；所述MCU用于根据激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流大小，确定向第一TEC以及第二TEC输入开启或者关闭信号。采用该方法，能够维持光模块的工作温度维持在恒定范围内，从而避免引起光模块工作失效。

Description

一种光模块
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块。
背景技术
目前，EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络)OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)光模块通常是集成发射通道和接收通道的多路收发光器件。
图1示例性示出了一种非对称模式10G EPON OLT结构示意图，该结构示意图包括单光纤10、同轴封装DFB(Distributed Feed Back，分布反馈激光器)11、第一滤波片12、同轴封装光接收组件13、第二滤波片14、外置透镜15、EML激光器16和水平轴17。其中，EML(Electro-absorption modulated laser，制冷型激光器)16用于发射汇聚光10Gb/s速率的第一下行光信号λ1，其波长为1577±3nm。单光纤10与EML激光器16沿水平轴17相对设置，用于双向传输至少一对上、下行光信号。第一滤波片12、第二滤波片14位于水平轴17上，其中，与EML激光器16相邻的第二滤波片14水平轴17呈近似136°倾斜角，与光纤10相邻的第一滤波片12与水平轴17呈近似45°倾斜角，第一下行光信号λ1先后经第二滤波片14、第一滤波片12透射后汇聚至光纤10输出。位于水平轴17一侧的同轴封装DFB 11用于发射汇聚光1.25Gb/s速率的第二下行光信号λ2，其波长为1490±20nm，该光信号入射至第二滤波片14后反射至第一滤波片12，经其透射后汇聚至光纤10输出。来自单光纤10输入的1.25Gb/s速率的第一上行光信号λ3，其波长为1310±50nm，经光纤10出射后入射至第一滤波片12，经反射后入射至位于水平轴17另一侧的同轴封装光接收组件13接收。
图2实例示出了包括EML激光器的光模块部分电路示意图，如图2所示，该EML激光器和驱动电路包括激热敏电阻21、激光器芯片22、热电制冷器(Thermoelectric Cooler，TEC)23、热电制冷器驱动电路24、激光器芯片驱动电路25、微程序控制器(Micro ControlUnit，MCU)26、探测器27和光纤出口28。其中，热电制冷器驱动电路24用于维持激光器内的温度恒定，即维持激光器芯片22的工作温度恒定。探测器27用于监测激光器工作时的背向光源，并将激光器工作时的背向光源反馈给激光器芯片驱动电路25，激光器芯片驱动电路25根据探测器27反馈的信息，确定向激光器芯片提供的工作电流的大小；进一步的，MCU26根据激光器芯片驱动电路提供给激光器芯片的工作电流的大小，确定是否开启热电制冷器。热敏电阻21和激光器芯片22贴装在热电制冷器23上，热敏电阻21随时采集激光器芯片22的工作温度，并将采集的激光器芯片22的工作温度反馈给热电制冷器驱动电路24。当热电制冷器驱动电路24收到MCU26发送的开启热电制冷器的信号之后，热电制冷器驱动电路24根据热敏电阻21反馈的激光器芯片22的工作温度，确定向热电制冷器23输入加热或制冷的电流，从而可以使得激光器芯片22的工作温度维持恒定。
然而，在70℃以上的高温环境或-5℃以下的低温环境中，如果采用上述的加热或制冷的方法使光模块的工作温度保持恒定，则需要耗用较大的电流。
表1示出了不同温度下，对光模块所消耗最大电流的限制：
温度范围 最大电流
-5～+70(商业级) <450mA
-40～+85(工业级) >570mA
采用上述方法维持光模块中激光器温度恒定在更宽的温度范围工作时，比如，工业级温度(-40℃～+85℃)，70℃以上的高温环境或-5℃以下的低温环境中工作时，用来给激光器进行加热和制冷的热电制冷器的工作电流超过光模块内部热电制冷器功能电路的极限，容易导致热电制冷器电路失效，从而导致激光器的工作温度不再维持目标温度不变，所以会引起光模块工作失效，更甚情况下会损坏光模块。
发明内容
本发明实施例提供一种光模块，可以解决现有技术中存在光模块的工作温度无法满足工业级工作温度范围的问题。
本发明实施例提供一种光模块，包括：
第一热电制冷TEC，所述第一TEC设置在激光器内部，所述第一TEC用于根据微程序控制器MCU输入开启信号进行加热或者制冷；
第二TEC，所述第二TEC设置在所述激光器的外壳上，所述第二TEC用于根据所述MCU输入开启信号进行加热或者制冷；
所述MCU用于根据激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流大小，确定向所述第一TEC以及所述第二TEC输入开启或者关闭信号。
本发明实施例中的光模块，包括第一热电制冷TEC，所述第一TEC设置在所述激光器内部，所述第一TEC用于根据微程序控制器MCU输入开启信号进行加热或者制冷；第二TEC，所述第二TEC设置在所述激光器的外壳上，所述第二TEC用于根据所述MCU输入开启信号进行加热或者制冷；所述MCU用于根据激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流大小，确定向第一TEC以及第二TEC输入开启或者关闭信号。上述实施例中，第一TEC设置在激光器内部，第二TEC设置在激光器外壳上，第一TEC和第二TEC能够根据MUC输入的开启信号进行加热或制冷工作，其中，MCU根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流大小控制第一TEC和第二TEC的工作状态，从而能够使得光模块具有更宽泛的工作温度。因此，采用本发明提供的光模块，能够解决现有技术中存在光模块的工作温度无法满足工业级工作温度范围的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为现有技术中的非对称模式10G EPON OLT结构示意图；
图2本现有技术中EML激光器的光模块部分结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种光模块结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种光模块结构示意图；
图5为本发明实施例三提供的一种光模块结构示意图；
图6为本发明实施例四提供的一种光模块结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中的光模块，包括第一热电制冷TEC，所述第一TEC设置在所述激光器内部，所述第一TEC用于根据微程序控制器MCU输入开启信号进行加热或者制冷；第二TEC，所述第二TEC设置在所述激光器的外壳上，所述第二TEC用于根据所述MCU输入开启信号进行加热或者制冷；所述MCU用于根据激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流大小，确定向第一TEC以及第二TEC输入开启或者关闭信号。上述实施例中，第一TEC设置在激光器内部，第二TEC设置在激光器外壳上，第一TEC和第二TEC能够根据MUC输入的开启信号进行加热或制冷工作，其中，MCU根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流大小控制第一TEC和第二TEC的工作状态，从而能够使得光模块具有更宽泛的工作温度。因此，采用本发明提供的光模块，能够解决现有技术中存在光模块的工作温度无法满足工业级工作温度范围的问题。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图3示例性示出了本发明实施例一提供的一种光模块，包括：第一热电制冷TEC，第一TEC设置在激光器内部，第一TEC用于根据微程序控制器MCU输入开启信号进行加热或者制冷；第二TEC，第二TEC设置在所述激光器的外壳上，第二TEC用于根据MCU输入开启信号进行加热或者制冷；MCU用于根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流大小，确定向第一TEC以及第二TEC输入开启或者关闭信号。
进一步地，第一TEC可以与激光器芯片贴合设置，第一TEC的温控面上设置有孔，该孔能够容纳激光器芯片的管脚穿过第一TEC从而使得激光器芯片设置有管脚的表面贴合与第一TEC的温控面上。第一TEC能够实现电制热或制冷作用，此外，第一TEC的制热或者制冷可以根据光模块设置的温度范围及激光器内部的工作温度自动设定。
进一步的，第一TEC温控面上可以设置有多个孔，该多个孔可以分别于激光器芯片的多个管脚一一对应。
进一步地，第二TEC温控面上设置有孔，该孔能够容纳激光器的管脚穿过第一TEC从而使得激光器设置有管脚的表面贴合与第一TEC的温控面上。第二TEC能够实现电制热或制冷作用，并且，第二TEC的制热或者制冷可以根据光模块设置的温度范围自动设定。
进一步的，第二TEC温控面上可以设置有多个孔，该多个孔可以分别于激光器的多个管脚一一对应。
MCU主要通过I2C(Inter－Integrated Circuit)总线或SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)总线与激光器芯片驱动电路进行通信，并根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流大小，确定是否开启第一TEC，或者同时开始第一TEC和第二TEC，或者在开启第一TEC的基础上开启第二TEC。
进一步地，在激光器内第一TEC上还设置有温度检测器(图3中未示出)。温度检测器用于监测激光器芯片的工作温度，并将检测到的激光器芯片的工作温度反馈给激光器芯片驱动电路。
进一步地，在激光器内还设置有背光探测器，用于检测激光器的背向电流。背光探测将检测到的激光器的背向电流反馈给激光器芯片驱动电路。
激光器芯片驱动电路根据采样上报的激光器工作温度、背光电流、功率等参数确定向激光器芯片输入的工作电流的大小。
进一步地，还包括第一TEC驱动电路，第一TEC驱动电路用于根据MCU输入的开启或关闭信号，开启第一TEC或者关闭第一TEC。其中，MCU根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小，确定第一TEC驱动电路向第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
进一步地，还包括第二TEC驱动电路，第二TEC驱动电路用于根据MCU输入的开启或者关闭信号，开启第二TEC或者关闭第二TEC。其中，MCU根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小，确定第二TEC驱动电路向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
进一步地，第二TEC的数量可以为多个，将两个或者多个第二TEC设置于同一平面上，且留出能够容纳激光器的管脚的空隙，将激光器的管脚穿过留出的空隙，使得激光器设置有管脚的表面贴合与于两个或多个第二TEC的温控面上。
进一步地，两个或者多个第二TEC可以相连，也可以不相连，可以分别与第二TEC驱动电路连接，也可以分别各自独立连接一个第二TEC驱动电路，本发明实施例不做具体限定。
上述实施例中的光模块的一部分封装有激光器，所以激光器的工作温度可以包括激光器所在环境的温度，可以包括激光器的外壳温度，激光器所在的环境温度会比激光器外壳温度低5°～10°，激光器的外壳温度同样会比激光器芯片的温度低5°～10°。本发明实施例对激光器的工作温度不做具体限定。
上述光模块的具体工作过程为：当设定光模块中激光器芯片的工作温度在40°～45°之间，且第一TEC的温度控制范围在-10°～80°之间时，若激光器芯片驱动电路根据背光探测器上报的激光器背向电流，或者激光器工作温度等参数确定需要向激光器芯片输入的工作电流发生变化，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，与存储在MCU中的第一电流范围进行比对，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流超过MCU存储的第一电流范围时，则MCU需要向第一TEC驱动电路输入开启信号，第一TEC驱动电路向第一TEC输入开启信号，并且第一TEC驱动电路根据MCU确定的向第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第一TEC的同时，向第一TEC输入MCU确定的制热或者制冷电流。
进一步地，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流不但超过存储在MCU中的第一电流范围，并且超过存储在MCU中的第二电流范围时，即激光器的工作温度不仅超过了激光器芯片的工作温度范围，而且超过了第一TEC所能够控制的温度范围。若MCU确定第一TEC为工作状态，则MCU确定向第二TEC驱动电路输入开启信号，第二TEC驱动电路向第二TEC输入开启信号，并且第二TEC驱动电路根据MCU确定的向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第二TEC的同时，向第二TEC输入MCU确定的制热或者制冷电流；若MCU确定第一TEC为关闭状态，则MCU确定向第一TEC驱动电路和第二TEC驱动电路输入开启信号，并且向第一TEC驱动电路和第二TEC驱动电路输入MCU确定的制热或者制冷电流。
在本发明实施例一中，MCU会根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流与MCU中存储的两个电流范围进行比对，其中，MCU存储的第一电流范围对应开启或关闭第一TEC，第二电流范围对应开启或关闭第二TEC。若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要开启第一TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流低于MCU存储的第一电流范围时，则MCU确定需要向第一TEC发送关闭信号；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第二电流范围内，则MCU确定需要开启第二TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要向第二TEC发送关闭信号。
如图4所示，为本发明实施例二提供的一种光模块。
本发明实施例二提供的一种光模块在实施例一提供的光模块的基础上，还包括第一温度传感器，其中，第一温度传感器设置在第一TEC上，与激光器芯片并排设置，第一温度传感器用于监测激光器的工作温度，并将激光器的工作温度传输给第一TEC驱动电路。
进一步的，第一TEC驱动电路根据第一温度传感器反馈的温度，若第一温度传感器反馈的激光器的工作温度超过第一TEC驱动电路存储的第一温度范围时，第一TEC驱动电路确定为第一TEC输出制热或者制冷电流的大小。
在本发明实施例中，由于第一TEC驱动电路、第一TEC和第一温度传感器构成一个闭环的工作状态，则第一TEC驱动电路会根据MCU发送的开启或者关闭信号开启第一TEC或者关闭第一TEC，但是第一TEC驱动电路在开启第一TEC的时候，会根据第一温度传感器反馈的激光器的工作温度与第一TEC中存储的第一温度范围进行比对，确定需要为第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
进一步地，第二TEC的数量可以为多个或一个。
若第二TEC的数量为一个，则第二TEC设置在激光器外壳上，与第二TEC驱动电路相连接，第二TEC驱动电路根据MCU输入的开启或者关闭信号，开启第二TEC或者关闭第二TEC，并且在开启第二TEC的同时，根据MCE确定的向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，向第二TEC输入相应的制热或者制冷电流。
若第二TEC的数量为多个，将两个或者多个第二TEC设置于同一平面上，且留出能够容纳激光器的管脚的空隙，将激光器的管脚穿过留出的空隙，使得激光器设置有管脚的表面贴合与于两个或多个第二TEC的温控面上。
进一步地，两个或者多个第二TEC可以相连，也可以不相连，可以分别可第二TEC驱动电路连接，也可以分别各自独立连接一个第二TEC驱动电路，本发明实施例不做具体限定。
上述实施例中的光模块的工作过程为：当设定光模块中激光器芯片的工作温度在40°～45°之间，且第一TEC的温度控制范围在-10°～80°之间时，若激光器芯片驱动电路根据背光探测器上报的激光器背向电流，或者激光器工作温度等参数确定需要向激光器芯片输入的工作电流发生变化，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，与存储在MCU中的第一电流范围进行比对，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流超过MCU存储的第一电流范围时，则MCU需要向第一TEC驱动电路输入开启信号，第一TEC驱动电路根据第一温度传感器反馈的激光器工作温度，确定向第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第一TEC的同时，向第一TEC输入第一TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流。
进一步地，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流不但超过存储在MCU中的第一电流范围，并且超过存储在MCU中的第二电流范围时，即激光器的工作温度不仅超过了激光器芯片的工作温度范围，而且超过了第一TEC所能够控制的温度范围。若MCU确定第一TEC为工作状态，则MCU确定向第二TEC驱动电路输入开启信号，第二TEC驱动电路向第二TEC输入开启信号，并且第二TEC驱动电路根据MCU确定的向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第二TEC的同时，向第二TEC输入MCU确定的制热或者制冷电流；若MCU确定第一TEC为关闭状态，则MCU确定向第一TEC驱动电路和第二TEC驱动电路输入开启信号，第一TEC驱动电路根据第一温度传感器反馈的激光器工作温度，确定向第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第一TEC的同时，向第一TEC输入第一TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流；第二TEC驱动电路根据MCU输入开启信号及制热或者制冷电流的大小，向第二TEC输入开启信号及制热或者制冷电流。
在本发明实施例二中，MCU会根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流与MCU中存储的两个电流范围进行比对，其中，MCU存储的第一电流范围对应开启或关闭第一TEC，第二电流范围对应开启或关闭第二TEC。若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要开启第一TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流低于MCU存储的第一电流范围时，则MCU确定需要向第一TEC发送关闭信号；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第二电流范围内，则MCU确定需要开启第二TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要向第二TEC发送关闭信号。
如图5所示，为本发明实施例三提供的一种光模块。
本发明实施例三提供的一种光模块在实施例二提供的光模块的基础上，还包括第二温度传感器，其中，第二温度传感器设置在激光器外壳上以及与第二TEC驱动电路连接，第二温度传感器用于监测激光器外壳的工作温度。
进一步的，第二TEC驱动电路根据第二温度传感器反馈的温度，若第二温度传感器反馈的激光器的工作温度超过第二TEC驱动电路存储的第二温度范围时，第二TEC驱动电路确定为第二TEC输出制热或者制冷电流的大小。
在本发明实施例中，由于第二TEC驱动电路、第二TEC和第二温度传感器构成一个闭环的工作状态，则第二TEC驱动电路会根据MCU发送的开启或者关闭信号开启第二TEC或者关闭第二TEC，但是第二TEC驱动电路在开启第二TEC的时候，会根据第二温度传感器反馈的激光器的工作温度与第二TEC中存储的第二温度范围进行比对，确定需要为第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
进一步地，第二TEC的数量可以为多个或一个。
若第二TEC的数量为一个，则第二TEC设置在激光器外壳上，与第二TEC驱动电路相连接，第二TEC驱动电路根据MCU输入的开启或者关闭信号，开启第二TEC或者关闭第二TEC，并且在开启第二TEC的同时，根据MCE确定的向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，向第二TEC输入相应的制热或者制冷电流。
若第二TEC的数量为多个，将两个或者多个第二TEC设置于同一平面上，且留出能够容纳激光器的管脚的空隙，将激光器的管脚穿过留出的空隙，使得激光器设置有管脚的表面贴合与于两个或多个第二TEC的温控面上。
进一步地，两个或者多个第二TEC可以相连，也可以不相连，可以分别可第二TEC驱动电路连接，也可以分别各自独立连接一个第二TEC驱动电路，本发明实施例不做具体限定。
上述实施例中的光模块的工作过程为：当设定光模块中激光器芯片的工作温度在40°～45°之间，且第一TEC的温度控制范围在-10°～80°之间时，若激光器芯片驱动电路根据背光探测器上报的激光器背向电流，或者激光器工作温度等参数确定需要向激光器芯片输入的工作电流发生变化，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，与存储在MCU中的第一电流范围进行比对，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流超过MCU存储的第一电流范围时，则MCU需要向第一TEC驱动电路输入开启信号，第一TEC驱动电路根据第一温度传感器反馈的激光器工作温度，确定向第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第一TEC的同时，向第一TEC输入第一TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流。
进一步地，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流不但超过存储在MCU中的第一电流范围，并且超过存储在MCU中的第二电流范围时，即激光器的工作温度不仅超过了激光器芯片的工作温度范围，而且超过了第一TEC所能够控制的温度范围。若MCU确定第一TEC为工作状态，则MCU确定向第二TEC驱动电路输入开启信号，第二TEC驱动电路根据第二温度传感器反馈的激光器外壳的工作温度，确定向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第二TEC的同时，向第二TEC输入第二TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流；若MCU确定第一TEC为关闭状态，则MCU确定向第一TEC驱动电路和第二TEC驱动电路输入开启信号，第一TEC驱动电路根据第一温度传感器反馈的激光器工作温度，确定向第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第一TEC的同时，向第一TEC输入第一TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流；第二TEC驱动电路根据第二温度传感器反馈的激光器外壳的工作温度，确定向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第二TEC的同时，向第二TEC输入第二TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流。
在本发明实施例三中，MCU会根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流与MCU中存储的两个电流范围进行比对，其中，MCU存储的第一电流范围对应开启或关闭第一TEC，第二电流范围对应开启或关闭第二TEC。若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要开启第一TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流低于MCU存储的第一电流范围时，则MCU确定需要向第一TEC发送关闭信号；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第二电流范围内，则MCU确定需要开启第二TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要向第二TEC发送关闭信号。
如图6所示，为本发明实施例四提供的一种光模块。
本发明实施例四提供的一种光模块在实施例一提供的光模块的基础上，还包括第二温度传感器，其中，第二温度传感器设置在激光器外壳上以及与第二TEC驱动电路连接，第二温度传感器用于监测激光器外壳的工作温度。
进一步的，第二TEC驱动电路根据第二温度传感器反馈的温度，若第二温度传感器反馈的激光器的工作温度超过第二TEC驱动电路存储的第二温度范围时，第二TEC驱动电路确定为第二TEC输出制热或者制冷电流的大小。
在本发明实施例中，由于第二TEC驱动电路、第二TEC和第二温度传感器构成一个闭环的工作状态，则第二TEC驱动电路会根据MCU发送的开启或者关闭信号开启第二TEC或者关闭第二TEC，但是第二TEC驱动电路在开启第二TEC的时候，会根据第二温度传感器反馈的激光器的工作温度与第二TEC中存储的第二温度范围进行比对，确定需要为第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
进一步地，第二TEC的数量可以为多个或一个。
若第二TEC的数量为一个，则第二TEC设置在激光器外壳上，与第二TEC驱动电路相连接，第二TEC驱动电路根据MCU输入的开启或者关闭信号，开启第二TEC或者关闭第二TEC，并且在开启第二TEC的同时，根据MCE确定的向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，向第二TEC输入相应的制热或者制冷电流。
若第二TEC的数量为多个，将两个或者多个第二TEC设置于同一平面上，且留出能够容纳激光器的管脚的空隙，将激光器的管脚穿过留出的空隙，使得激光器设置有管脚的表面贴合与于两个或多个第二TEC的温控面上。
进一步地，两个或者多个第二TEC可以相连，也可以不相连，可以分别可第二TEC驱动电路连接，也可以分别各自独立连接一个第二TEC驱动电路，本发明实施例不做具体限定。
上述实施例中的光模块的工作过程为：当设定光模块中激光器芯片的工作温度在40°～45°之间，且第一TEC的温度控制范围在-10°～80°之间时，若激光器芯片驱动电路根据背光探测器上报的激光器背向电流，或者激光器工作温度等参数确定需要向激光器芯片输入的工作电流发生变化，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，与存储在MCU中的第一电流范围进行比对，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流超过MCU存储的第一电流范围时，则MCU需要向第一TEC驱动电路输入开启信号，第一TEC驱动电路向第一TEC输入开启信号，并且第一TEC驱动电路根据MCU确定的向第一TEC输入的制冷电流的大小，在开启第一TEC的同时，向第一TEC输入MCU确定的制冷电流。
进一步地，MCU根据激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流的大小，若激光器芯片驱动电路输入给激光器芯片的工作电流不但超过存储在MCU中的第一电流范围，并且超过存储在MCU中的第二电流范围时，即激光器的工作温度不仅超过了激光器芯片的工作温度范围，而且超过了第一TEC所能够控制的温度范围。若MCU确定第一TEC为工作状态，则MCU确定向第二TEC驱动电路输入开启信号，第二TEC驱动电路根据第二温度传感器反馈的激光器外壳的工作温度，确定向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第二TEC的同时，向第二TEC输入第二TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流；若MCU确定第一TEC为关闭状态，则MCU确定向第一TEC驱动电路和第二TEC驱动电路输入开启信号，第一TEC驱动电路根据MCU确定的向第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第一TEC的同时，向第一TEC输入MCU确定的制热或者制冷电流；第二TEC驱动电路根据第二温度传感器反馈的激光器外壳的工作温度，确定向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小，在开启第二TEC的同时，向第二TEC输入第二TEC驱动电路确定的制热或者制冷电流。
在本发明实施例四中，MCU会根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流与MCU中存储的两个电流范围进行比对，其中，MCU存储的第一电流范围对应开启或关闭第一TEC，第二电流范围对应开启或关闭第二TEC。若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要开启第一TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流低于MCU存储的第一电流范围时，则MCU确定需要向第一TEC发送关闭信号；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流的大小在MCU存储的第二电流范围内，则MCU确定需要开启第二TEC；若激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流在MCU存储的第一电流范围内，则MCU确定需要向第二TEC发送关闭信号。
本发明实施例中的光模块，包括第一热电制冷TEC，所述第一TEC设置在所述激光器内部，所述第一TEC用于根据微程序控制器MCU输入开启信号进行加热或者制冷；第二TEC，所述第二TEC设置在所述激光器的外壳上，所述第二TEC用于根据所述MCU输入开启信号进行加热或者制冷；所述MCU用于根据激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流大小，确定向第一TEC以及第二TEC输入开启或者关闭信号。上述实施例中，第一TEC设置在激光器内部，第二TEC设置在激光器外壳上，第一TEC和第二TEC能够根据MUC输入的开启信号进行加热或制冷工作，其中，MCU根据激光器芯片驱动电路向激光器芯片输入的工作电流大小控制第一TEC和第二TEC的工作状态，从而能够使得光模块具有更宽泛的工作温度。因此，采用本发明提供的光模块，能够解决现有技术中存在光模块的工作温度无法满足工业级工作温度范围的问题。

Claims (9)

1.一种光模块，其特征在于，包括：
第一热电制冷TEC，所述第一TEC设置在激光器内部，所述第一TEC用于根据微程序控制器MCU输入开启信号进行加热或者制冷；
第二TEC，所述第二TEC设置在所述激光器的外壳上，所述第二TEC用于根据所述MCU输入开启信号进行加热或者制冷；
所述MCU用于根据激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流大小，确定向所述第一TEC以及所述第二TEC输入开启或者关闭信号。
2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括第一TEC驱动电路；
所述第一TEC驱动电路用于根据所述激光器芯片的工作温度确定为所述第一TEC输入的制冷或者制热电流的大小。
3.如权利要求2所述的光模块，其特征在于，还包括第一温度传感器；
所述第一温度传感器设置于所述激光器芯片上以及与所述第一TEC驱动电路连接，所述第一温度传感器用于监测所述激光器的工作温度；
所述第一TEC驱动电路在所述第一温度传感器监测到的所述激光器的工作温度超过第一温度范围时，确定为所述第一TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
4.如权利要1所述的光模块，其特征在于，还包括第二TEC驱动电路；
所述MCU还用于根据激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流大小，确定所述第二TEC驱动电路向第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
5.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括背光探测器；
所述背光探测器与所述激光器芯片驱动电路的输入端连接，用于监测所述激光器的背向电流；
所述激光器芯片驱动电路用于根据所述背光探测器监测到的所述激光器的背向电流，确定向所述激光器芯片输入的工作电流大小。
6.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU还用于根据所述激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入工作电流大小，确定开启或关闭第一TEC；若所述激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流超过第一电流范围时，向所述第一TEC输入关闭信号；
若所述激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流在第一电流范围内时，向所述第一TEC输入开启信号。
7.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU还用于根据所述激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入工作电流大小，确定开启或关闭第二TEC；若所述激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流超过第二电流范围时，向所述第二TEC输入关闭信号；
若所述激光器芯片驱动电路向所述激光器芯片输入的工作电流在第二电流范围时，向所述第二TEC输入开启信号。
8.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二TEC的数量为多个；
所述第二TEC分别设置在所述激光器的外壳上，与所述第二TEC驱动电路连接，用于根据第二TEC驱动电路输入的制热或者制冷电流，为所述光模块外壳进行加热或者制冷。
9.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括第二温度传感器；
所述第二温度传感器设置在所述激光器外壳上以及与所述第二TEC驱动电路连接，所述第二温度传感器用于监测所述激光器外壳的工作温度；
所述第二TEC驱动电路在所述第二温度传感器监测到的所述激光器芯片的工作温度超过第二温度范围时，确定为所述第二TEC输入的制热或者制冷电流的大小。
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