CN105007122A - 一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，包括光收发模块、帕尔贴、驱动电路及处理模块。帕尔贴与光收发模块贴合。驱动电路设置有第一供电输出端、第二供电输出端及控制信号输入端，帕尔贴设置有第一电源输入端及第二电源输入端，第一供电输出端与第一电源输入端连接，第二供电输出端与第二电源输入端连接。光收发模块设置有I2C输出端，处理模块与I2C输出端连接。处理模块与控制信号输入端连接。本发明提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，降温或升温效果好，温度调节及时、准确，支持现有的光收发模块在更高或者更低的环境温度下使用，使光收发装置维持在正常的温度范围。

Description

一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置。

背景技术

在现有PON(Passive Optical Network，无源光网络)系统的ONT(Optical Network Terminal，光网络终端)或者ONU(Optical Network Unit，光网络设备)中，环境温度在40℃左右时，光模块或者BoB(Bi-directionalOptical Sub-Assembly on Broad，双向光组件在板)上的BOSA与其它一些相关元器件的温度就已经达到或者超过其所规定的最高工作温度，在更高的环境温度下难以正常、持久的工作。以往BoB或光模块的热处理，都是通过增加大量导热硅胶、提高导热硅胶的导热系数、增加大面积散热片来降低温度，但降温幅度不大，在高温下没有余量，甚至根本不能达到BoB或者光模块正常工作所要求的温度范围，且成本确增加较多，同时不利于产线生产组装。而对于BoB或光模块工作在过低环境下影响其性能，目前还没有相关的解决措施。

发明内容

本发明实施例通过提供一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，解决了现有技术中光收发装置的温度偏高或偏低时，难以有效的降温或升温的技术问题，实现了对光收发装置的有效降温或升温，使光收发装置维持在正常的温度范围以进行正常通信。

本发明实施例提供了一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，包括：光收发模块、帕尔贴、驱动电路及处理模块。所述帕尔贴与所述光收发模块贴合。所述驱动电路设置有第一供电输出端、第二供电输出端及控制信号输入端；所述帕尔贴设置有第一电源输入端及第二电源输入端；所述第一供电输出端与所述第一电源输入端连接，所述第二供电输出端与所述第二电源输入端连接。所述光收发模块设置有I2C输出端，所述处理模块与所述I2C输出端连接，所述处理模块通过所述I2C输出端获得所述光收发模块的温度。所述处理模块与所述控制信号输入端连接，所述处理模块用于向所述驱动电路输入控制信号，控制所述第一供电输出端及所述第二供电输出端输出的电流、电压的大小及方向。

进一步地，所述光收发模块为BoB或光模块。

进一步地，所述处理模块为CPU。

进一步地，所述处理模块包括：第一处理子模块，用于从所述I2C输出端获得所述光收发模块的实时温度；第二处理子模块，用于从所述第一处理子模块读取所述实时温度，将所述实时温度与预先设定的正常温度比较，判断所述实时温度偏高、偏低或正常；第三处理子模块，用于从所述第二处理子模块获得判断结果，当所述实时温度偏低时，发送第一控制指令给所述驱动电路；当所述实时温度偏高时，发送第二控制指令给所述驱动电路；所述第一控制指令及所述第二控制指令包含所述第一供电输出端、所述第二供电输出端的电压、电流的大小与方向信息。

本发明实施例提供的一个或多个技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

1、本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，利用处理模块从光收发模块(如BoB或光模块)设置的I2C输出端获取光收发模块的实时温度，通过处理模块对实时温度进行分析处理后，输出控制指令对帕尔贴的电压、电流的大小与方向进行控制，达到降温或升温的目的，降温或升温效果好，温度调节及时、准确，支持现有的光收发模块在更高或者更低的环境温度下使用，在光收发模块的工作温度范围内有更大的余量，使光收发装置维持在正常的温度范围。并且，本发明适合于现有的光收发模块，无需调整光收发模块内部的温度补偿表，实用性强，方便快捷。

2、本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，不需要增加大量导热硅胶，以及不需要增加大面积散热片来降低温度，降低了修改或重新制作产品外壳模具的风险，结构轻便，成本较低，且有利于产线生产组装。

3、在同样高温或者低温环境下，与普通的BoB或光模块相比，本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置对BOSA和相关器件的性能要求较低，同时避免了因提高BoB和光模块的测试标准高而导致的生产周期延长、达标率不高、效益低下以及生产成本增加等问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，解决了现有技术中光收发装置的温度偏高或偏低时，难以有效的降温或升温的技术问题，实现了对光收发装置的有效降温或升温，使光收发装置维持在正常的温度范围。

参见图1，本发明实施例提供了一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，包括：光收发模块3、帕尔贴2、驱动电路1及处理模块4。

帕尔贴2与光收发模块3贴合，帕尔贴2需与光收发模块3充分接触以达到更好的制冷或制热效果。驱动电路1设置有第一供电输出端、第二供电输出端及控制信号输入端，其中第一供电输出端、第二供电输出端用于为帕尔贴2提供制冷或制热所需的电压和电流。帕尔贴2设置有第一电源输入端及第二电源输入端；第一供电输出端与第一电源输入端连接，第二供电输出端与第二电源输入端连接。光收发模块3设置有I2C输出端，处理模块4与I2C输出端连接，处理模块4通过I2C输出端获光收发模块3的实时温度。处理模块4与驱动电路1的控制信号输入端连接，处理模块4用于向驱动电路1输入控制信号，控制第一供电输出端及第二供电输出端输出的电流、电压的大小及方向。本发明实施例中，光收发模块3为BoB或光模块，处理模块4为CPU。

其中，处理模块4包括：第一处理子模块、第二处理子模块及第三处理子模块。第一处理子模块用于从I2C输出端获得光收发模块3的实时温度。第二处理子模块用于从第一处理子模块读取实时温度，将实时温度与预先设定的正常温度比较，判断实时温度偏高、偏低或正常。第三处理子模块用于从第二处理子模块获得判断结果，当实时温度偏低时，发送第一控制指令给驱动电路1；当实时温度偏高时，发送第二控制指令给驱动电路1；第一控制指令及第二控制指令包含第一供电输出端、第二供电输出端的电压、电流的大小与方向信息。

本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置的工作过程及原理如下：

第一处理子模块从I2C输出端获得BoB或者光模块的实时温度，第二处理子模块从第一子模块读取实时温度，将实时温度与预先设定的正常温度比较，判断实时温度偏高、偏低或正常，第三处理子模块从第二处理子模块获得判断结果。当BoB或者光模块的实时温度低于某设定值一时(即温度偏低时)，第三处理子模块发送第一控制指令(包含控制第一供电输出端、第二供电输出端的电压、电流的大小与方向信息)给驱动电路1，驱动电路1在接到第一控制指令后，输出相应大小、方向的电压和电流。例如控制第一供电输出端的电压为正，第二供电输出端的电压为负，电流由第一供电输出端流向第二供电输出端，从而帕尔贴2启动制热机制，使BoB或者光模块温度逐渐升高至适合的工作温度范围。

当BoB或者光模块的实时温度高于某设定值一时(即温度偏高时)，第三处理子模块发送第二控制指令(包含控制第一供电输出端、第二供电输出端的电压、电流的大小与方向信息)给驱动电路1，驱动电路1在接到第一控制指令后，输出相应大小、方向的电压和电流。例如控制第一供电输出端的电压为负，第二供电输出端的电压为正，电流由第二供电输出端流向第一供电输出端，从而帕尔贴2启动制冷机制，使BoB或者光模块温度逐渐降低至适合的工作温度范围。

在实际应用中，可以将温度与电压及方向的关系、温度与电流及方向的关系细化，即：在不同温度下，记录下帕尔贴2所需的电压和电流与方向的数据，数据采样后，进行数据拟合，生成温度与电压关系曲线、温度与电流关系曲线，并将这些数据存储在表中，并存储至第三处理子模块。当第三处理子模块读到BoB或者光模块的温度后，根据该温度在该表中查找对应的电压和电流与方向，发出控制指令并控制驱动电路1提供给帕尔贴2相应的电压和电流与方向，使帕尔贴2启动制冷或者制热机制，使BoB或者光模块温度逐渐降低至适合的工作温度范围。

本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，至少具备以下有益效果：

本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，利用处理模块从光收发模块(如BoB或光模块)设置的I2C输出端获取光收发模块的实时温度，通过处理模块对实时温度进行分析处理后，输出控制指令对帕尔贴的电压、电流的大小与方向进行控制，达到降温或升温的目的，降温或升温效果好，温度调节及时、准确，支持现有的光收发模块在更高或者更低的环境温度下使用，在光收发模块的工作温度范围内有更大的余量，使光收发装置维持在正常的温度范围。并且，本发明适合于现有的光收发模块，无需调整光收发模块内部的温度补偿表，实用性强，方便快捷。

本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，不需要增加大量导热硅胶，以及不需要增加大面积散热片来降低温度，降低了修改或重新制作产品外壳模具的风险，结构轻便，成本较低，且有利于产线生产组装。

在同样高温或者低温环境下，与普通的BoB或光模块相比，本发明实施例提供的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置对BOSA和相关器件的性能要求较低，同时避免了因提高BoB和光模块的测试标准高而导致的生产周期延长、达标率不高、效益低下以及生产成本增加等问题。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，其特征在于，包括：光收发模块、帕尔贴、驱动电路及处理模块；

所述帕尔贴与所述光收发模块贴合；

所述驱动电路设置有第一供电输出端、第二供电输出端及控制信号输入端；所述帕尔贴设置有第一电源输入端及第二电源输入端；所述第一供电输出端与所述第一电源输入端连接，所述第二供电输出端与所述第二电源输入端连接；

所述光收发模块设置有I2C输出端，所述处理模块与所述I2C输出端连接，所述处理模块通过所述I2C输出端获得所述光收发模块的实时温度；

所述处理模块与所述控制信号输入端连接，所述处理模块用于向所述驱动电路输入控制指令，控制所述第一供电输出端及所述第二供电输出端输出的电流、电压的大小及方向。

2.如权利要求1所述的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，其特征在于，所述光收发模块为BoB或光模块。

3.如权利要求1或2所述的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，其特征在于，所述处理模块为CPU。

4.如权利要求1或2所述的基于帕尔贴制冷与制热效应的光收发装置，其特征在于，所述处理模块包括：

第一处理子模块，用于从所述I2C输出端获得所述光收发模块的实时温度；

第二处理子模块，用于从所述第一处理子模块读取所述实时温度，将所述实时温度与预先设定的正常温度比较，判断所述实时温度偏高、偏低或正常；

第三处理子模块，用于从所述第二处理子模块获得判断结果，当所述实时温度偏低时，发送第一控制指令给所述驱动电路；当所述实时温度偏高时，发送第二控制指令给所述驱动电路；所述第一控制指令及所述第二控制指令包含所述第一供电输出端、所述第二供电输出端的电压、电流的大小与方向信息。