CN112445252A - 一种基于tec的激光器管壳温度调节控制方法 - Google Patents

一种基于tec的激光器管壳温度调节控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112445252A
CN112445252A CN201910813142.2A CN201910813142A CN112445252A CN 112445252 A CN112445252 A CN 112445252A CN 201910813142 A CN201910813142 A CN 201910813142A CN 112445252 A CN112445252 A CN 112445252A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tec
temperature
tube shell
laser tube
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910813142.2A
Other languages
English (en)
Inventor
石旨博
徐荣
周志勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUHAN YONGDING GUANGTONG TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Original Assignee
Wuhan Yongding Guangtong Technology Co ltd
Jiangsu Etern Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Yongding Guangtong Technology Co ltd, Jiangsu Etern Co Ltd filed Critical Wuhan Yongding Guangtong Technology Co ltd
Priority to CN201910813142.2A priority Critical patent/CN112445252A/zh
Publication of CN112445252A publication Critical patent/CN112445252A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/04—Arrangements for thermal management

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于TEC的激光器管壳温度调节控制方法，针对现有对激光器管壳有一个固定的温度设置值，TEC通过制热或制冷使得管壳温度恒定，这种方式下环境温度与目标温度温差越大，TEC功耗就越大，所以在高低温下TEC就带来了很大的功耗的问题，现提出如下方案，本发明涉及对EML激光器进行TEC温度控制和偏流控制，包括热敏电阻、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机、TEC驱动、TEC和LD驱动，其中在TEC温度控制方案中，热敏电阻采集温度模拟量数据。本发明对激光器进行TEC温度控制和偏流控制，不仅减低了TEC带来的能耗，而且方便维持激光器发光功率在可控范围内。

Description

一种基于TEC的激光器管壳温度调节控制方法
技术领域
本发明涉及光模块技术领域，尤其涉及一种基于TEC的激光器管壳温度调节控制方法。
背景技术
TEC控制技术已经成熟应用在EML型光模块中，TEC可以将激光器管壳温度控制在一个稳定值，这使得激光器的发光大小和波长在全温范围内都保持稳定。但是，TEC同时也为光模块带来了不少的功耗，尤其是在工温范围内，高低温下模块电流相对于常温会增加数百毫安。而从市场来看，低功耗的光模块需求已愈来愈多地被提出。所以，一种更低功耗的TEC实现方案将变得非常急迫。
TEC温度控制的主要是通过对TEC半导体注入不同方向的电流使其制热或者制冷，从而来控制激光器的管壳温度。目前一般是对激光器管壳有一个固定的温度设置值，TEC通过制热或制冷使得管壳温度恒定，这种方式下环境温度与目标温度温差越大，TEC功耗就越大，所以在高低温下TEC就带来了很大的功耗。如果能在高低温时对管壳的目标温度做一个实际应用要求范围内发温度补偿，使得温差变小，那么TEC的功耗可以显著降低。
发明内容
本发明提出的一种基于TEC的激光器管壳温度调节控制方法，解决了现有对激光器管壳有一个固定的温度设置值，TEC通过制热或制冷使得管壳温度恒定，这种方式下环境温度与目标温度温差越大，TEC功耗就越大，所以在高低温下TEC就带来了很大的功耗的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于TEC的激光器管壳温度调节方法，包括热敏电阻、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机、TEC驱动和TEC，所述带ADC和温度补偿算法的MCU单片机上连接有热敏电阻和TEC驱动，所述TEC驱动上连接有TEC。
优选的，所述TEC对激光器管壳进行温度调节。
优选的，所述热敏电阻采集激光机管壳上的温度。
一种基于TEC的激光器管壳温度控制方法，包括包括热敏电阻、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机、TEC和LD驱动，所述带ADC和温度补偿算法的MCU单片机上连接有热敏电阻和LD驱动，所述LD驱动上连接有TEC。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过安装热敏电阻、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机、TEC驱动、TEC、和LD驱动等模块，使得本发明方便对激光器进行TEC温度控制和偏流控制，不仅减低了TEC带来的能耗，而且方便维持激光器发光功率在可控范围内。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于TEC的激光器管壳温度调节方法示意图；
图2为本发明提出的一种基于TEC的激光器管壳温度控制方法示意图。
图中：1热敏电阻、2带ADC和温度补偿算法的MCU单片机、3 TEC驱动、4 TEC、5 LD驱动。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种基于TEC的激光器管壳温度调节方法，包括热敏电阻1、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机2、TEC驱动3和TEC4，带ADC和温度补偿算法的MCU单片机2上连接有热敏电阻1和TEC驱动3，TEC驱动3上连接有TEC4。
一种基于TEC的激光器管壳温度控制方法，包括包括热敏电阻1、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机2、TEC4和LD驱动5，带ADC和温度补偿算法的MCU单片机2上连接有热敏电阻1和LD驱动5，LD驱动5上连接有TEC4。
TEC4对激光器管壳进行温度调节，热敏电阻1采集激光机管壳上的温度。
实施例：
附图1中的热敏电阻1采集到温度电压，传给单片机的ADC模块，然后ADC进行数模转换，转换的数字量结合程序中的补偿算法会生成一个TEC温度设定值。根据该设定值TEC驱动3会输出对应的TEC驱动电流。上面的温度补偿算法具体实现为：
实际预设值＝预设值+(Temp-25)*slope/100
上式中的预设值是一个固定的TEC目标温度设置值，Temp是模块case温度，也是上报温度值，是该补偿方案中的变量。由于是以常温为基准，所以式中是求管壳实际温度值与25的差值。式中的”slope”即是温度补偿系数，该算法并未将补偿系数值固定，可以通过程序写入不同的补偿系数以调整补偿效果。该公式的功能是对应不同的case温度，温度补偿系数会是之生成一个与该温度对应的TEC实际设置值。而且从该公式可以得出，温度越高，实际预设值越高，那么TEC目标值与环境温度的差值越小；温度越低实际预设值越低，那么TEC目标值与环境温度差值也越小，所以相对于固定TEC目标值的模式来说，这种算法下TEC功耗会变小。
但是，此公式带来的结果是激光器管壳温度在高低温范围内是有一个变化范围的，这就会影响到发光光功率大小。正因为此，所以又加了激光器偏流补偿。
如附图2所示
补偿公式如下：
设置值＝预加载值+(Temp-25)*Slope/100
“slope”为补偿系数，预加载值是常温下的偏流设置值，Ttemp是模块case温度，也即是上报温度。由于激光器在高温环境和低温环境下的性能差异，补偿系数也分为高温补偿系数和低温补偿系数，系数均可调。这样一来，加载给激光器的实际偏流会随着温度变化而变化，从而维持全温范围内的光功率稳定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于TEC的激光器管壳温度调节方法，包括热敏电阻(1)、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机(2)、TEC驱动(3)和TEC(4)，其特征在于，所述带ADC和温度补偿算法的MCU单片机(2)上连接有热敏电阻(1)和TEC驱动(3)，所述TEC驱动(3)上连接有TEC(4)。
2.根据权利要求1所述的一种基于TEC的激光器管壳温度调节方法，其特征在于，所述TEC(4)对激光器管壳进行温度调节。
3.根据权利要求1所述的一种基于TEC的激光器管壳温度调节方法，其特征在于，所述热敏电阻(1)采集激光机管壳上的温度。
4.一种根据权利要求1所述的基于TEC的激光器管壳温度控制方法，包括包括热敏电阻(1)、带ADC和温度补偿算法的MCU单片机(2)、TEC(4)和LD驱动(5)，其特征在于，所述带ADC和温度补偿算法的MCU单片机(2)上连接有热敏电阻(1)和LD驱动(5)，所述LD驱动(5)上连接有TEC(4)。
CN201910813142.2A 2019-08-30 2019-08-30 一种基于tec的激光器管壳温度调节控制方法 Pending CN112445252A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910813142.2A CN112445252A (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种基于tec的激光器管壳温度调节控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910813142.2A CN112445252A (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种基于tec的激光器管壳温度调节控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112445252A true CN112445252A (zh) 2021-03-05

Family

ID=74742266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910813142.2A Pending CN112445252A (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种基于tec的激光器管壳温度调节控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112445252A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113328326A (zh) * 2021-08-03 2021-08-31 武汉联特科技股份有限公司 一种同轴eml tosa用于工温dwdm方案的实现方法
CN114069382A (zh) * 2022-01-12 2022-02-18 日照市艾锐光电科技有限公司 一种基于控温直接调制激光器的10g-pon olt光模块

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070023711A1 (en) * 2000-10-16 2007-02-01 Fomenkov Igor V Discharge produced plasma EUV light source
CN101776929A (zh) * 2010-01-04 2010-07-14 中兴通讯股份有限公司 带有热电制冷器激光器的温度控制的方法和装置
CN101847825A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 古河电气工业株式会社 波长可变光源装置
CN104717018A (zh) * 2015-03-25 2015-06-17 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070023711A1 (en) * 2000-10-16 2007-02-01 Fomenkov Igor V Discharge produced plasma EUV light source
CN101847825A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 古河电气工业株式会社 波长可变光源装置
CN101776929A (zh) * 2010-01-04 2010-07-14 中兴通讯股份有限公司 带有热电制冷器激光器的温度控制的方法和装置
CN104717018A (zh) * 2015-03-25 2015-06-17 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113328326A (zh) * 2021-08-03 2021-08-31 武汉联特科技股份有限公司 一种同轴eml tosa用于工温dwdm方案的实现方法
CN114069382A (zh) * 2022-01-12 2022-02-18 日照市艾锐光电科技有限公司 一种基于控温直接调制激光器的10g-pon olt光模块

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8079222B2 (en) Thermoelectric cooler controller
CN103281132B (zh) 应用于宽温度范围中的光模块及其工作温度调节方法
CN201364507Y (zh) 一种恒温控制系统
CN112445252A (zh) 一种基于tec的激光器管壳温度调节控制方法
US20070047603A1 (en) Optical Transmitter with Monitoring Photodiode Compensated in Temperature Dependence Thereof
US10693276B2 (en) Optical transmitter
JP2012084824A (ja) 電子部品の温度制御
CN102749684A (zh) 激光收发器件及其制造方法和提高其温度运作范围的方法
CN208157852U (zh) 一种激光投影仪的激光二极管散热系统
CN107579429A (zh) 半导体激光器及其温度控制方法
CN114447760B (zh) 一种温控光模块及其工作方法
CN106130657A (zh) 一种光功率控制方法及装置
CN203133636U (zh) 自动温度控制电路及包含其的光收发模块
CN107703590A (zh) 一种光模块及其温度控制方法
US20060262818A1 (en) Microcontroller based thermoelectric cooler controller
CN101867151B (zh) 一种无致冷半导体激光器波长随温度漂移的自动补偿电路
CN108539574A (zh) 激光器工作温度的低功耗控制方法、控制装置以及光模块
CN209766846U (zh) 温度控制组件及具有其的固体激光器
CN108469710A (zh) 一种激光投影仪的激光二极管散热系统
JP2011228537A (ja) レーザ光源装置
US9258063B1 (en) Optical transmitter having multiple optical sources and a method to activate the same
CN103338551A (zh) 一种采用温度补偿稳定led灯温度的方法
CN102916336A (zh) 一种降低激光器的tec能耗的方法
CN115118344B (zh) 稳定光特性参数的调节装置与方法
CN107645120A (zh) 一种眼图自动补偿光模块及其眼图自动补偿方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210414

Address after: Room 194, 18 / F, block a, overseas talents building, 999 Gaoxin Avenue, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430000

Applicant after: WUHAN YONGDING GUANGTONG TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Room 194, 18 / F, block a, overseas talents building, 999 Gaoxin Avenue, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430000

Applicant before: WUHAN YONGDING GUANGTONG TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant before: Jiangsu Etern Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210305

RJ01 Rejection of invention patent application after publication