CN111090151A - 光模块及其温度补偿方法 - Google Patents

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Abstract

按照本公开，提供了一种光模块。该光模块包括：光发射组件和驱动器。光发射组件用于基于驱动电流发射光信号以输出光功率。驱动器包括：校准单元和驱动电流设置单元。校准单元用于获取对应于光发射组件的当前监视电流的原始监视电流反馈值
Figure 277844DEST_PATH_IMAGE001
，以及用于获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE，且基于所述跟踪误差值线性校准所述原始监视电流反馈值
Figure 194984DEST_PATH_IMAGE002
以得到校准后的监视电流反馈值
Figure 974721DEST_PATH_IMAGE003
。驱动电流设置单元用以基于所述校准后的监视电流反馈值
Figure 369931DEST_PATH_IMAGE004
设置所述驱动电流以控制所述光发射组件发射光信号的输出光功率。通过以简单的方式校准监视电流并补偿跟踪误差，本公开允许更好地对光模块进行温度补偿。

Description

光模块及其温度补偿方法
技术领域
本公开涉及光通信，更具体而言，涉及一种光模块及其温度补偿方法。
背景技术
可穿戴设备（例如虚拟现实（VR）或者增强现实（AR）设备）为了获取良好的沉浸感和用户体验，需要用高速数据流传输至服务器或其他处理器。由于传输容量和速率的不断提高，现有的普通传输模式/协议标准MIPI（移动行业处理器接口）、HDMI（高清晰度多面接口）等因传输速率难以超过20Gbps而不能满足使用要求。连接光模块通过光纤传输，则传输速率可以轻松实现40Gbps/100Gbps，且400Gbps升级版也在试验中。因此，采用光纤通信势必会成为VR或者AR设备的主要传输模式。
MSA（Multi-Source Agreement）是小型可热插拔光收发模块（简称光模块）的多源协议。MSA统一了光收发器封装，因此，符合MSA的光收发器是当前光发射机和接收机的主要形式。因为当前使用光模块的设备（例如VR或者AR设备）的尺寸越来越小，为满足新服务和先进技术的需求，MSA协议的一个完善内容是小型化。由于小型化导致接口板的接口密度越来越高，所以散热与温度管理成为关注重点。作为光纤接入网络设备的核心光模块的输出特性会受到温度的影响，因此，其温度补偿成为重中之重。
光模块的温度补偿方法目前有缩放法、热敏电阻补偿法和三温拟合法。缩放法采用曲线补偿的方式，但是其必须提供许多组实验曲线，消耗巨大。热敏电阻补偿法通过热敏电阻进行补偿，但由于其需要焊接电阻，导致精度提升受限，数据不准确。三温拟合法通过在常温（25℃）、高温与低温三个温度点测试光模块的功率、取点而拟合通用校准曲线，但是其所采用的测试平台复杂，测试时间长，而且不具有统一标准。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种光模块，包括：
光发射组件，用于基于驱动电流发射光信号以输出光功率；和
驱动器，包括：
校准单元，用于获取对应于光发射组件的当前监视电流的原始监视电流反馈值
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，以及用于获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE，且基于所述跟踪误差值线性校准所述原始监视电流反馈值
Figure 735455DEST_PATH_IMAGE002
以得到校准后的监视电流反馈值
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；和
驱动电流设置单元，用以基于所述校准后的监视电流反馈值
Figure 652595DEST_PATH_IMAGE004
设置所述驱动电流以控制所述光发射组件发射光信号的输出光功率。
可选地，所述校准单元被配置为按照如下方程进行所述校准：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
。
可选地，所述校准单元被配置为按照如下方程进行所述校准：
Figure 494649DEST_PATH_IMAGE006
。
可选地，所述驱动器为模拟电路与微控制单元相组合的电路。
可选地，所述光模块还包括存储单元，用于存储跟踪误差值TE。所述校准单元被配置为从所述存储单元读取所述跟踪误差值TE。
可选地，所述原始监视电流反馈值
Figure DEST_PATH_IMAGE007
是通过采集光发射组件的监视电流的模拟量Im，且对该模拟量Im进行模/数转换而得到的。
可选地，所述校准单元采用5比特寄存器和移位器来实现下式的计算：
Figure 889858DEST_PATH_IMAGE008
。
可选地，所述校准单元采用8比特移位器来实现下式的计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。
根据本公开的第二方面，提供了一种用于控制光模块的输出光功率的方法，包括以下步骤：获取对应于所述光模块的光发射组件的当前监视电流的原始监视电流反馈值
Figure 517280DEST_PATH_IMAGE010
；获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE；基于所述跟踪误差值线性校准所述原始监视电流反馈值
Figure DEST_PATH_IMAGE011
以得到校准后的监视电流反馈值
Figure 339743DEST_PATH_IMAGE012
；和基于所述校准后的监视电流反馈值
Figure DEST_PATH_IMAGE013
设置所述驱动电流以控制所述光发射组件发射光信号的输出光功率。
可选地，计算校准后的监视电流
Figure 669093DEST_PATH_IMAGE014
按照如下的方程进行：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
。
可选地，计算校准后的监视电流
Figure 867993DEST_PATH_IMAGE016
按照如下的方程进行：
Figure DEST_PATH_IMAGE017
。
可选地，获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE包括从所述光模块的存储单元中读取所述跟踪误差值TE。
可选地，所述原始监视电流反馈值
Figure 848456DEST_PATH_IMAGE018
是通过采集光发射组件的监视电流的模拟量Im，且对该模拟量Im进行模/数转换而得到的。
根据本公开的第三方面提供了一种可穿戴设备，其包括根据本公开的第一方面的光模块。
附图说明
通过阅读以下的详细说明和仔细查看相关联的附图，这些和其它的特征与优点将是明显的。应当明白，上述的一般性说明和以下的详细说明均仅仅是说明性的，而不是对所要求保护的方面的限制。
图1图示了根据本公开实施例的光模块的结构示意图。
图2图示了根据本公开一个示例实施例的校准曲线。
图3图示了根据本公开另一个示例实施例的校准曲线。
图4图示了一种用于光模块的温度补偿的方法。
图5图示了光模块应用不同方案的输出光功率曲线的对比。
图6图示了根据本公开实施例的可穿戴设备的示例示意图。
具体实施方式
各种实施例针对在设备中，具体地是光模块及其功率控制方法。与在网络运营商中的常规使用环境不同，可穿戴设备的内部环境通风散热不畅，但相对密封。因此，在实际应用时具有温度较高、但噪声较小的特点。鉴于此，本公开提出了在诸如VR和AR设备等的可穿戴设备环境中所使用的光模块的功率控制方案，以实现功率的温度补偿。
光模块是实现光电转换的器件，其通过控制调整光发射组件，例如激光器的驱动电流的大小来输出所期望的光功率。输出光功率的稳定性是光模块的重要性能指标。在相关技术中，为保持输出光功率的稳定，通常通过激光器内部的背光探测器跟踪经背向光转换的背光电流来监视激光器的输出光功率的变化，因此背光电流也经常被称为监视电流。一旦监视电流发生变化，就判定输出光功率发生了变化，此时会相应地调整激光器的驱动电流来进行功率控制，以保持输出光功率的稳定。
但是，在实际中，当环境温度发生变化时，背光探测器的跟踪特性（可通过监视电流随输出光功率的变化来表示）会发生变化。举例而言，当温度从T1变化到T2时，尽管激光器的输出光功率可能从P变化到P’，但是仍可能监测到相同的监视电流Im，这样便产生了跟踪误差（Tracking Error，又称示踪误差）。在相关技术中，跟踪误差常常被简化表示为光发射组件在两个不同温度条件下相同监视电流跟踪到的输出光功率间的差异。因此，如果以某一温度为基准温度，则不同温度下的跟踪误差变化也反应了输出光功率的变化。
然而，在现有的光模块中，为实现上的方便，通常不考虑温度的变化（也即将环境温度默认为处于某个预定的温度）而采用一个固定的预设跟踪特性曲线来表征背光探测器的跟踪特性，即：只要监视电流Im相同，就认为激光器发射的光功率P相同，反之亦然。这样，在环境温度从预定温度变化到其他温度时，如果光模块始终采用该预设跟踪特性曲线（对应单个预定的温度）来从监视电流判断激光器输出光功率的变化，就会因跟踪误差的影响对光功率的变化发生误判，导致其功率控制出现控制误差，因而难以达到保持光功率稳定性的目的。
发明人认识到，如果将光模块中所采用的预设跟踪特性设定为基准温度的跟踪特性，那么通过补偿其他温度相对于基准温度的跟踪误差，即将其他温度下的监视电流校准到基准温度下的监视电流，光模块即便依据单个跟踪特性曲线，也能正确地判断输出光功率的变化，实现有效的自动功率控制。因为能够保持不同温度下输出光功率的稳定性，由此可以实现温度补偿。
图1图示了根据本公开实施例的光模块的结构示意图。该光模块100包括光发射组件110和驱动器120。
光发射组件110用于基于驱动电流发射光信号以输出光功率。在正常工作时，光发射组件110当其通过的驱动电流超过阈值电流Ith时可产生并保持连续的光功率输出。当用于驱动其的偏置电流相对于阈值电流的差值相对稳定时，光发射组件110可以保持基本稳定的平均光功率输出。当用于驱动其的调制电流适配于偏置电流和阈值电流时，可以使得光发射组件110发出的光信号保持相对稳定的消光比。在一些实施例中，光发射组件110可以包括发光二极管LED和半导体激光二极管LD。在示例中，光发射组件110可以是例如VCSEL激光器（垂直表面腔发射激光器）、FP激光器（法布里-珀罗激光器）和DFB激光器（分布式反馈激光器）等。
驱动器120包括校准单元122和驱动电流设置单元124。校准单元122用于获取对应于光发射组件110的当前监视电流的原始监视电流反馈值
Figure 841820DEST_PATH_IMAGE019
；获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值，且基于所述跟踪误差值来线性校准所述原始监视电流反馈值
Figure 596149DEST_PATH_IMAGE020
以得到校准后的监视电流反馈值
Figure 333161DEST_PATH_IMAGE021
。
这里，当前温度相对基准温度的跟踪误差值表示当前温度的跟踪特性与基准温度的跟踪特性的差异。在一些实施例中，跟踪特性通过输出光功率与监视电流的比值来表示。相应地，跟踪误差可以由当前温度和基准温度的输出光功率与监视电流的比值的差异来表示。基准温度下的跟踪特性曲线是校准单元122所基于的用于设置驱动电流的跟踪特性曲线。
监视电流反馈值是与模拟监视电流相对应的数字值。在基准温度的跟踪特性曲线中，监视电流反馈值与光模块的输出光功率存在确定的一一对应的关系。在一些实施例中，可以将光模块所采用的预设跟踪特性曲线作为基准温度的跟踪特性曲线，且光模块将按照该预设跟踪特性曲线查找与监视电流反馈值对应的输出光功率，并据此判断输出光功率的变化以进行相应的功率控制。
驱动电流设置单元124用于基于所述校准后的监视电流反馈值
Figure 918863DEST_PATH_IMAGE022
设置所述驱动电流以控制所述光发射组件发射光信号的输出光功率。在一些实施例，驱动电流的设置包括偏置电流和调制电流的设置。可以通过控制偏置电流来保持输出光功率的稳定，以及通过控制调制电流来保持消光比的稳定。
按照本公开的方案，驱动电流的设置是基于利用跟踪误差值校准后的监视电流，也即经过温度补偿后的监视电流，而非直接采集得到的监视电流。由于通过校准，采集得到的监视电流被映射到调整驱动电流所依据的基准温度下的监视电流，使得驱动电流设置单元能更准确地跟踪输出光功率的变化，实现更好的功率可控制。因为减小了控制误差，所以使得光发射组件能够输出稳定的输出光功率。换言之，因为输出光功率相对温度变化保持稳定，所以实现了对功率的温度补偿。
在一个实施例中，原始监视电流反馈值
Figure 348708DEST_PATH_IMAGE023
是通过采集光发射组件110的监视电流的模拟量Im，且对该模拟量Im进行模/数转换而得到的。在另一个实施例中，原始监视电流反馈值
Figure 590333DEST_PATH_IMAGE024
是随监视电流的模拟量Im而线性变化的数字值。示例性地，原始监视电流反馈值
Figure DEST_PATH_IMAGE025
是基于具体电路实现的、与监视电流的模拟量Im成线性关系的数字值。
在一个实施例中，初始地，校准单元122可以获取跟踪误差初始值TE0作为当前温度的跟踪误差值TE。跟踪误差初始值TE0可以被设置为在某个温度下光模块的实际跟踪特性相对于基准温度的跟踪特性（例如光模块所采用的预设跟踪特性）的跟踪误差。跟踪误差初始值TE0可以根据光模块内部器件（主要包括光发射组件）的特性而测量得出。可选地，可以由光模块的厂商根据各自光模块的内部器件的特性，依据自定义的测试算法来提供跟踪误差初始值TE0，以及提供与该跟踪误差初始值TE0对应的表征预定输出光功率的初始监视电流反馈值MONDAC0。可以从TE0和初始监视电流反馈值MONDAC0开始进行监视电流反馈值的校准。在一些实施例中，由于设备的初始工作温度可能为25℃，所以可以使用设备测试环境温度为25℃的TE值作为TE0，且可以预设此时对应的初始监视电流反馈值MONDAC0表征输出光功率1dBm。
在另一些实施例中，校准单元122还可以获取当前温度所对应的某个温度范围的跟踪误差值TE作为当前温度的跟踪误差值TE。温度范围可以是比如高温、室温（例如20℃-25℃）、低温等，或者是按预定间隔划分的温度区间，或者是依据光模块工作时的主要温度范围划分的间隔不等的温度区间。类似地，某个温度范围的跟踪误差值TE可以由光模块的厂商根据各自光模块的内部器件的特性，依据自定义的测试算法来提供。在一些实施例中，校准单元122还可以通过基于跟踪误差初始值TE0和温度变化值计算得到的当前温度的跟踪误差值TE。如前所述，由于跟踪误差造成的输出光功率的变化可以近似为一种线性关系，所以当前温度的跟踪误差值TE可以是从跟踪误差初始值TE0开始随温度而线性变化的值。
在一些实施例中，驱动器120可以包含存储单元，用于存储跟踪误差初始值TE0和初始监视电流反馈值MONDAC0。在这些实施例中，校准单元122从存储单元中获取跟踪误差初始值和初始监视电流反馈值MONDAC0且从其开始校准。在一些实施例中，存储单元还可以存储对应不同温度或者不同温度范围的跟踪误差值TE，或者计算得到的跟踪误差值TE。正如已知的，示例性地，跟踪误差值TE可以通过测量不同温度下光发射组件的输出光功率来获得。
在一些实施例中，光模块的输出光功率具有预定的正常工作范围，且相应地，监视电流反馈值MONDAC具有对应的有效数值范围。这样，当监视电流反馈值MONDAC超出该数值范围（其表明输出光功率可能已超出正常工作范围）时，还可以以步进的方式调整（例如增加或者降低）跟踪误差值TE，以将监视电流反馈值MONDAC维持在该数值范围内，这相应地表明输出光功率也在正常工作范围内。
在一些实施例中，已校准的监视电流反馈值
Figure 678506DEST_PATH_IMAGE026
可以被通过数/模转换而转换为对应的模拟量。
在一个实施例中，驱动器120可以被实现为模拟电路与微控制单元（例如单片机MCU）相组合的电路。
在一个实施例中，校准单元122按照公式（1）进行线性校准：
Figure DEST_PATH_IMAGE027
(1)
其中，TE为跟踪误差值，MONDACbefore为校准前的监视电流反馈值，即原始监视电流反馈值，MONDACafter为校准后的监视电流反馈值。示例性地，TE表示相同监视电流的条件下，当前温度的输出光功率与基准温度的输出光功率的比值。
示例性地，在一种实现方式中，校准单元122采用8-bit寄存器和移位器来进行公式（1）的运算。
可选地，校准单元可以包括温度传感器，以便感测当前温度。替换地，校准单元也可以从光模块外部获取。
图2示出了对应公式（1）的一种校准曲线，其可以对应光模块的预设跟踪特性曲线，也即要被校准到的曲线。这里，X轴表示监视电流反馈值MONDAC；Y轴表示光模块的输出光功率P或者光模块工作电流Iw。如图2所示，监视电流反馈值MONDAC和输出光功率之间近似成一次函数关系。当监视电流反馈值MONDAC小于某个特定数值时，可以认为光模块的输出光功率相对于监视电流反馈值一直按照第一斜率变化。当监视电流反馈值大于该特定数值时，光模块的输出光功率相对于监视电流反馈值按照第二斜率变化。也即，该特定数值对应了斜率的突变点。
示例性地，可以使用8比特（即范围0～127）寄存器来存储监视电流反馈值MONDAC值，且设置使得8比特寄存器的最大值，也即127对应斜率突变点。可以理解，当MONDAC值大于127时，可以使用2个8比特寄存器。在一个场景中，第一斜率为S，而第二斜率为4S，也即第二斜率为第一斜率的4倍。
图2中示例性地示出了x轴上的两个点N、M，其分别表示两个不同的监视电流反馈值MONDAC。监视电流反馈值N与输出光功率P1相对应，而监视电流反馈值M与输出光功率P2相对应。
假设在温度T1时，当光模块输出期望的光功率P2时，所采集的原始监视电流反馈值为M。考虑温度上升到T2时出现跟踪误差的情况，也即：可能出现光模块的输出光功率虽然已下降到P1，但仍采集到监视电流反馈值M的情况。此时，如果不对所采集的原始监视电流反馈值进行校准，则按照图示的跟踪特性曲线，由于监视电流反馈值未变化，光模块将错误地认为目前的输出光功率仍保持在期望的光功率P2，因而不对驱动电流进行调整，由此会出现输出光功率不稳定的现象。而通过按照本公开的方案，可以将监视电流反馈值例如从M校准到N，使得光模块基于监视电流反馈值的变化而正确认识到输出光功率的变化，由此调整驱动电流以保持输出光功率的稳定。这样使得输出光功率相对于温度变化保持稳定，从而实现了对光模块的温度补偿。
发明人认识到可穿戴设备的内部环境不同于网络运营商所使用的常规环境。具体地，可穿戴设备具有以下两个特点：1) 因空间相对密闭，所以通风散热不畅，实际应用温度高；2) 因空间有限，所以工作环境干净，噪声小，进而传输信号质量好。这两个特点导致对于可穿戴设备而言，其光模块的输出光功率相对于温度的变化较为平缓，因此补偿范围无需过大。
在一个实施例中，针对可穿戴设备的特点可以缩小补偿范围，且由此校准单元122可以使用公式（2）进行线性校准：
Figure 321977DEST_PATH_IMAGE028
（2）
其中，TE为跟踪误差值，MONDACbefore为校准前的监视电流反馈值，即原始监视电流反馈值，MONDACafter为校准后的监视电流反馈值。示例性地，TE表示相同监视电流的条件下，当前温度的输出光功率与基准温度的输出光功率的比值。
在这个实施例中，由于补偿范围缩小，所以所获取的MONDAC可以用5比特来表示。示例性地，在一种实现方式中，可以利用5-bit寄存器和移位器来完成公式（2）的运算，以实现光功率温度补偿。
替换地，由于在数字电路中二进制乘法实现由移位器完成，而"x4"的操作相当于左移2位，且因为在实现公式（2）的运算时无需保留前一次MONDAC值，也即运算结果可以被覆盖，所以在另一实施例中，可以取代5比特寄存器与移位器的组合，而使用单个寄存器（寄存器的最小单元可以是8-bit）来完成公式（2）的计算。也即，在5比特MONDAC值的情况下，由于8比特寄存器中除5比特用于存储MONDAC值外还剩余3比特，所以这3比特可以被直接移位占用来实现二进制乘法。这可以进一步简化操作，节省存储空间。而且，这种迭代操作的算法实现保证了CPU类处理器运算速度最优，仅MCU（微控制单元）平台即可完成实时运算，实现跟踪补偿，而无需MONDAC拟合曲线、查表等。
图3示出了对应公式（2）的一种校准曲线。在图3中，类似于图2，Px为输出光功率，Iw为光模块工作电流，MONDAC为监视电流反馈值。这里，采用5比特寄存器（即存储范围是0~31）来存储监视电流反馈值，横坐标31表示5比特寄存器的最大值，且将其设置为对应斜率发生突变的MONDAC值。
图3中同样示例性地示出了x轴上的两个点N’、M’，其分别表示两个不同的监视电流反馈值MONDAC且分别对应于光功率P1’和P2’。相比于图2，图3中所示的在斜率突变点之前的斜率为S/4，在斜率突变点之后的斜率为S，也即相对于监视电流反馈值的变化，输出光功率的变化更为平缓。
从图3可见，按照公式（2）的方案将监视电流反馈值从M’校准到N’，可以使光模块认识到输出光功率实际上为P1’而非P2’，由此而进行相应的驱动电流的调整。由于图3中所示斜率为S/4，也即输出光功率变化平缓，所以补偿范围较小。
本公开的这一实施例针对可穿戴设备的特点，实现了较小的补偿范围，且可以实现实时运算，简化了操作并节省了存储空间。
图4图示了根据本公开的实施例的用于光模块的温度补偿的方法400。
在步骤402，获取对应于光发射组件110的当前监视电流的原始监视电流反馈值
Figure DEST_PATH_IMAGE029
。可选地，原始监视电流反馈值可以通过采集光发射组件的监视电流而获取。在发光二极管的示例中，监视电流可以是在给定发光二极管反向电压的情况下该发光二极管的光电流。所采集的监视电流模拟量可以通过模/数转换而得到原始监视电流反馈值。
在步骤404，获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE。在一个实施例中，初始地，可获取跟踪误差初始值和对应的初始监视电流反馈值，并从其开始校准操作。可选地，跟踪误差初始值可以由厂商提供，且被预先存储在光模块中，例如存储在驱动器的存储单元中。
在步骤406，基于所述跟踪误差值来线性校准所述原始监视电流反馈值
Figure 719460DEST_PATH_IMAGE029
以得到校准后的监视电流反馈值
Figure 448382DEST_PATH_IMAGE030
。
在一个实施例中，线性校准基于下式来进行：
Figure 527196DEST_PATH_IMAGE031
。
在另一个实施例中，线性校准基于下式来进行：
Figure 25174DEST_PATH_IMAGE032
。
在步骤408，基于所述校准后的监视电流反馈值
Figure 796821DEST_PATH_IMAGE033
设置所述驱动电流以控制所述光发射组件发射光信号的输出光功率。在示例中，光模块可以通过设置用以驱动光发射组件的偏置电流和/或调制电流，来控制光发射组件输出光功率的增加或者减少，以保持光模块的性能指标稳定。
通过按照本公开实施例的光模块，在温度变化过程中，用于光模块性能指标调整的监视电流反馈值被利用跟踪误差而进行校准。由于校准后的监视电流反馈值能够使光模块更准确地判断光模块的输出光功率的变化，所以这使得光模块的自动功率控制，例如驱动电流的调整，能够更好地适配于输出光功率的变化，从而保持光模块输出光功率相对于温度变化的稳定性。这样实现了对光模块的温度补偿，提升了光模块的性能。
实验显示：采用本公开实施例的方案的光模块在不同温度下的输出光功率稳定。这表明通过补偿跟踪误差值TE来实现功率补偿是可行且有效的。
图5图示了在应用按照本公开实施例的方案后对15个光模块进行测试的输出光功率曲线。在测试环境中的组件温度和光模块温度之间的关系示例性地如表1所示。
组件温度 -40℃ 25℃ 95℃
光模块温度 -36℃ 36℃ 114℃
表1。
在图5中，25℃方案一曲线上的各点代表在工作温度为25℃时采用公式（1）校准后的各光模块的输出光功率，而25℃方案二曲线上的各点代表在工作温度为25℃时采用按照公式（2）校准后的各光模块的输出光功率。
正如图中示出的，按照本公开实施例的方案进行校准后的输出光功率保持稳定，提升了光模块的性能。
而且，相比于25℃方案一曲线，25℃方案二曲线中的一些光模块，例如光模块1-3、6-8、10、12的输出光功率增加。这表明，经过按照公式（2）进行温度补偿后，25℃时光模块的输出光功率值得到提升。而功率未提升的光模块是为了平衡消光比与功率的矛盾。由于按照本公开的方案对消光比和光功率的改善进行了适当的折中，所以保证了光模块的性能最优。
如所示的，作为对比，在图5中还给出-40℃经验曲线，-40℃是低温测试的温度。对照低温下的曲线平稳，表明本公开实施例的方案稳定可以进行实际应用。
表2给出了在测试中所采集的包括输出功率、监视电流、阈值电流和输出电流等的数据信息。所示数据信息是对各光模块取均值而得到的。
Figure 59043DEST_PATH_IMAGE034
这里，输出功率是指在预置的电流达到规定的调制电流时，从发光二极管输出的光功率。监视电流是指在规定的发光二极管输出功率时，在给定发光二极管反向电压时，发光二极管的光电流值。阈值电流是发光二极管正常工作所必须达到的电流。输出电流是指输出功率所对应的工作电流。
从表2可以看出，随着温度的升高，光模块的阈值电流发生了较大的改变。在应用本公开实施例的方案后，通过基于校准的监视电流反馈值来进行驱动电流的调整，使得在-40℃、25℃和95℃的不同温度条件下，光模块的输出功率基本保持平稳，由此提升了光模块的性能。
图6图示了根据本公开实施例的可穿戴设备的示例性示意图。该可穿戴设备可以包括VR、AR设备。但如本领域技术人员所理解的，可穿戴设备还包括其他类型的个人交互设备和未来开发的其他需要使用光通信技术的小型设备。
如图6所示，该可穿戴设备610包括按照本公开实施例的光模块612，且通过光模块612进行通信。在一些实施例中，可穿戴设备例如通过光模块612连接光纤620以便与服务器630或者其他处理器进行高速数据流的传输。
在一些实施例中，当在VR设备中增加光模块时，可以将光模块的驱动器与VR设备的电路整合作为整体，而将光发射组件（例如激光器和其内部集成的芯片）直接焊接至VR设备的电路板。
本公开的各种实施例可以通过使用硬件单元、软件单元或它们的组合而被实施。硬件单元的示例可包括设备、构件、处理器、微处理器、电路、电路元件（例如，晶体管、电阻器、电容器、电感器等等）、集成电路、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑器件（PLD）、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、存储器单元、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片组等等。软件单元的示例可包括软件构件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例行程序、子程序、函数、方法、过程、软件接口、应用程序接口（API）、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、单词、值、符号、或它们的任何组合。实施例采用何种方式来实施的决定可以针对给定的实现所希望的，来根据任意数量的因素而变化，诸如想要的计算速率、功率电平、耐热性、处理周期预算、输入数据速率、输出数据速率、存储器资源、数据总线速度、和其它设计或性能约束。
一些实施例可以通过使用表达“一个实施例”或“某个实施例”连同它们的派生词而被描述。这些术语是指结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在申请书的各个地方出现的词组“在一个实施例中”不一定必须全都指同一个实施例。
附加地，在上述的详细说明中，可以看到，为了简化公开内容，各种特征在单个实施例中被聚合在一起。这种公开的方法不被解译为反映了所要求保护的实施例需要比在每项权利要求中明确叙述的特征更多特征的意图。相反，正如以下的权利要求反映的，本公开的主题在于少于单个公开的实施例的所有特征。因此，以下的权利要求据此被合并到详细说明中，每项权利要求独自地作为单独的实施例。而且，术语“第一”、“第二”、“第三”等等仅仅被用作为标签，且不打算对它们的对象施加数值要求。
虽然本主题是以特定于结构特征和/或方法动作的语言被描述的，但应当明白，在所附权利要求中限定的主题不是必须限于以上描述的具体特征或动作。相反，上面描述的具体的特征和动作是作为实施权利要求的示例性形式被公开的。

Claims (15)

1.一种光模块，包括：
光发射组件，用于基于驱动电流发射光信号；和
驱动器，包括：
校准单元，用于获取对应于光发射组件的当前监视电流的原始监视电流反馈值
Figure 516934DEST_PATH_IMAGE001
，以及用于获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE，且基于所述跟踪误差值线性校准所述原始监视电流反馈值
Figure 434074DEST_PATH_IMAGE002
以得到校准后的监视电流反馈值
Figure 276128DEST_PATH_IMAGE003
；和
驱动电流设置单元，用以基于所述校准后的监视电流反馈值
Figure 671337DEST_PATH_IMAGE004
设置所述驱动电流以控制所述光发射组件发射光信号的输出光功率。
2.根据权利要求1所述的光模块，其中所述校准单元被配置为按照如下方程进行所述校准：
Figure 485710DEST_PATH_IMAGE005
。
3.根据权利要求1所述的光模块，其中所述校准单元被配置为按照如下方程进行所述校准：
Figure 308172DEST_PATH_IMAGE006
。
4.根据权利要求1所述的光模块，其中所述驱动器为模拟电路与微控制单元相组合的电路。
5.根据权利要求1所述的光模块，还包括存储单元，用于存储跟踪误差值TE，以及所述校准单元被配置为从所述存储单元读取所述跟踪误差值TE。
6.根据权利要求5所述的光模块，其中所述原始监视电流反馈值
Figure 886790DEST_PATH_IMAGE007
是通过采集光发射组件的监视电流的模拟量Im，且对该模拟量Im进行模/数转换而得到的。
7.根据权利要求3所述的光模块，其中所述校准单元采用5比特寄存器和移位器来实现下式的计算：
Figure 85690DEST_PATH_IMAGE008
。
8.根据权利要求3所述的光模块，其中所述校准单元采用8比特移位器来实现下式的计算：
Figure 754569DEST_PATH_IMAGE009
。
9.一种用于控制光模块的输出光功率的方法，包括以下步骤：
获取对应于所述光模块的光发射组件的当前监视电流的原始监视电流反馈值
Figure 747933DEST_PATH_IMAGE010
；
获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE；
基于所述跟踪误差值线性校准所述原始监视电流反馈值
Figure 564579DEST_PATH_IMAGE011
以得到校准后的监视电流反馈值
Figure 301591DEST_PATH_IMAGE012
；和
基于所述校准后的监视电流反馈值
Figure 824976DEST_PATH_IMAGE013
设置所述驱动电流以控制所述光发射组件发射光信号的输出光功率。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述校准按照如下的方程进行：
Figure 254820DEST_PATH_IMAGE014
。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述校准按照如下的方程进行：
Figure 496446DEST_PATH_IMAGE015
。
12.根据权利要求9所述的方法，其中获取当前温度相对基准温度的跟踪误差值TE包括从所述光模块的存储单元中读取所述跟踪误差值TE。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述原始监视电流反馈值
Figure 584619DEST_PATH_IMAGE016
是通过采集光发射组件的监视电流的模拟量Im，且对该模拟量Im进行模/数转换而得到的。
14.一种可穿戴设备，其包括如权利要求1-8中任一项所述的光模块。
15.根据权利要求14所述的可穿戴设备，其中所述可穿戴设备是VR设备或AR设备。
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