CN105977782B - 一种光模块消光比的温度补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光模块消光比的温度补偿方法，其中包括：补偿不同温度下的调制电流，具体包括：步骤一：获取常温下的调制电流；步骤二：采集当前温度与常温温度的差值；步骤三：计算当前温度下的斜率系数；步骤四：补偿后的调制电流等于当前温度下的斜率系数乘以当前温度与常温温度的差值后，再叠加常温下的调制电流；以及根据补偿调制电流的计算式，建立算法模型，使得消光比保持一致。本发明光模块消光比的温度补偿方法通过前期大量的测试数据拟合得到对应温度段的温度系数，以提高软件自动调试时对每一个光模块消光比ER进行温度补偿时的准确度，同时降低人工和时间成本。

Description

一种光模块消光比的温度补偿方法
技术领域
本发明涉及一种温度补偿方法，适用于光模块消光比的温度补偿。
背景技术
在光模块的批量生产过程中，传统的自动化调试光功率的方法是利用光模块的调制电流与光功率的关系，认为随着温度的变化，光功率是跟随调制电流线性变化的。
传统的温度补偿方法一般采用二元一次方程来实现，即每一个温度点对应一个固定的档位值，而在实际的高/低温应用场景下，激光器的斜效率SE(Slope Efficiency，斜效率)会发生变化，直接影响平均光功率AP(Average Power，平均功率)的值，进而使消光比ER(Extinction Ratio，消光比)的值发生波动。
其缺点是：不利于批量过程中，高效、准确的对消光比ER进行补偿；以及花费的时间和人工成本较高。
因此，需要一种新的温度补偿方法来解决上述问题。
发明内容
本发明公开了一种光模块消光比的温度补偿方法，其中包括：补偿不同温度下的调制电流，具体包括：步骤一：获取常温下的调制电流；步骤二：采集当前温度与常温温度的差值；步骤三：计算当前温度下的斜率系数；步骤四：补偿后的调制电流等于当前温度下的斜率系数乘以当前温度与常温温度的差值后，再叠加常温下的调制电流；以及根据补偿调制电流的计算式，建立算法模型，使得消光比保持一致。
优选的，当前温度下的斜率系数等于常温下的调制电流与常温斜率系数的比值。
优选的，当前温度下的斜率系数包括有高温斜率系数和/或低温斜率系数。
优选的，高温斜率系数和低温斜率系数通过下述公式(1)进行关联，并计算高温下和低温下的DAC值：
……(1)
其中为常温下的DAC值，T为温度，K为温度系数，即高温斜率系数或低温斜率系数，为当前温度下的DAC值。
优选的，与常温下的DAC关联后的温度斜率可以随常温下的光模块的性能进行调整。
优选的，根据高温系数、低温系数、常温DAC共同构成调制电流LUT表。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为根据本发明的实施例光模块消光比的温度补偿的测试平台图；
图2所示为根据本发明的实施例光模块消光比的温度补偿的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施原理，进一步阐明本发明，应理解这些实施方法仅用于说明本发明而不限于本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示为根据本发明的实施例光模块消光比的温度补偿的测试平台图。如图1所示，该测试平台中包括有主机设备101、点温计102、电源103、温箱104、以及测试板A、测试板B、模块1和模块2，模块1是待测模块。其中主机设备101与测试板A通过串口线RS232相连，而电源103与测试板A和测试板B通过低频线连接。模块1与模块2之间通过光纤相连接，而模块1与点温计102之间通过热电偶连接。
搭建好测试平台100后，首先将处于正常工作状况下的光模块，即模块1(连同测试板A)放入温箱中，采用点温计来测试模块1管壳内的温度。图1中虚线框表示置于温箱内的部分。然后随机取一定数量的光模块，分别在温箱温度为高温，比如85℃、温箱温度为低温，比如-40℃以及常温26℃三种环境分别调节激光器调制电流Imod值，使得消化比ER在规定的范围内，同时根据测试结果拟合得到高温段和低温段的系数。调节激光器调制电流Imod的方法对于本领域的技术人员来说是现有技术，这里不再赘述。
具体地，如果要保证在高低温时，消光比ER的值恒定，必须对高低温的调制电流Imod采取补偿的方式，因此通过在调试软件中写入温度补偿算法可以使得消光比ER具有一致性，比如保持恒定，或者在可接收的误差范围内波动。通过软件写入温度补偿算法对于本领域的技术人员而言是一种常用的补偿方法，在这里不再赘述。
这里将高温段系数及低温段系数分别用K1和K2来表示，然后将高温系数K1与低温系数K2与常温下(比如26℃，但不局限于26℃)的DAC(Digital toAnalog Converter，数模转换器)值相关联，即非常温下的的DAC值，具体可以根据下述公式(1)计算：
……(1)
其中为常温下的DAC值，T为温度，K为温度系数。
比如，求高温下的DAC时，将温度T以及高温系数K1代入上述公式即可求解高温下的DAC值，这里的温度T就是所要求解高温下的温度值，比如85℃等等。同理低温下的DAC值也可以通过上述公式(1)求解。
具体地，温度采集芯片以电压值的形式向控制器(图1未示出)传送环境温度信息，控制器中包括温度与DAC对应的信息查找表，即调制电流LUT表，其中每个温度对应一个DAC值(一般是用二进制表示)，控制器将代表温度信息的DAC值传送到激光器驱动芯片后，根据温度信息DAC值，输出调制电流Imod到激光器。由于温度会影响激光器的输出光功率，所以在激光器件研发前期，需要对激光器件的性能进行测试，以及每个激光器件在常温与高低温情况下，不同温度下DAC值之间的关系，并记录在温度与DAC值对应信息查找表中，则在产线调试时，可以保证消光比ER的一致性。具体可以通过写入温度补偿程序实现。
通常来说，常规的温度补偿方式的计算公式为：
IMOD1＝IMOD2+b (2)
其中，IMOD1为通过补偿后传送到激光驱动器的DAC值对应的电流量，IMOD2为补偿前的电流量，b为补偿量。
由于IMOD与DAC值之间有一个固定的换算公式，本发明使用的补偿方式为：
IMOD1＝IMOD26+k’×Δtemp (3)
IMOD1为补偿后传送到激光驱动器的DAC值对应的电流量，IMOD26为常温下的电流量，Δtemp为采集到的当前温度值与常温温度值之间的差值关系，k’＝IMOD26/K，高温段斜率系数与低温段斜率系数不同，K为温度系数。将公式(3)换算成DAC值即可获得上述求解DAC的公式(1)，具体推算方法为本领域技术人员常用的方法，在此不再赘述。接下来可以将温度斜率系数代入上述公式(1)求解不同温度下对应的DAC值。如果将上述公式(1)在不同温度下的对应求解方程写入生产调试软件，便可以保证ER具有一致性。
在本发明公开的方法中，将高低温段的温度系数与常温段的DAC值相关联的原因是，各个激光器在常温时个体具有差异性，整体具有一致性，关联到常温段的DAC值使温度斜率跟随常温段的性能来进行调整，避免因器件个体之间的差异性影响补偿量的准确度。
图2所示为根据本发明的实施例光模块消光比的温度补偿的方法流程图。图2将结合图1以及上文来描述。如图2所示，步骤S201：测试光模块管壳内的温度；步骤S202：在多种温度下测试多个光模块，具体的包括高温下，如85℃、低温下，比如-40℃以及常温26℃多种温度环境下分别测试多个光模块；步骤S203：调节激光器的调制电流以保证消光比在规定范围；步骤S204：根据测试结果获取高温与低温系数；步骤S205：分别将高温系数和低温系数与常温下的DAC值相关联；步骤S206，计算高温下和低温下的DAC值，具体计算方法可参考上述公式(1)；最后，步骤S207：将高温温度系数和低温温度系数与常温DAC结合来计算斜效率SE的值，最后得到调制电流LUT表。通过上述公开的将高低温段的温度系数与常温段的DAC值相关联方法，使得不同温度下的斜效率SE可以跟随常温段的性能来进行调整，避免因器件个体之间的差异性影响补偿量的准确度。通过上述方法计算得到各个温度点斜效率SE的值，然后构成上述温度段的DAC表达式。最后计算获取调制电流LUT(Look Up Table，查找表)表，这样可以通过LUT表查到各个温度段的调制电流。
将不同温度下DAC与常温下DAC之间的计算公式写入生产调试软件，便可以保证ER具有一致性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施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，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种光模块消光比的温度补偿方法，其特征在于，其中包括：
补偿不同温度下的调制电流，具体包括：
步骤一：获取常温下的调制电流；
步骤二：采集当前温度与常温温度的差值；
步骤三：计算当前温度下的斜率系数，当前温度下的斜率系数等于常温下的调制电流与常温斜率系数的比值，当前温度下的斜率系数包括有高温斜率系数和/或低温斜率系数，高温斜率系数和低温斜率系数通过下述公式(1)进行关联，并计算高温下和低温下的DAC值：
其中DAC26为常温下的DAC值，T为温度，K为温度系数，即高温斜率系数或低温斜率系数，DAC′为当前温度下的DAC值；
步骤四：补偿后的调制电流等于当前温度下的斜率系数乘以当前温度与常温温度的差值后，再叠加常温下的调制电流；以及
根据补偿调制电流的计算式，建立算法模型，使得消光比保持一致。
2.根据权利要求1所述的一种光模块消光比的温度补偿方法，其特征在于，与常温下的DAC关联后的温度斜率可以随常温下的光模块的性能进行调整。
3.根据权利要求1所述的一种光模块消光比的温度补偿方法，其特征在于，根据高温系数、低温系数、常温DAC共同构成调制电流LUT表。
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