CN201061165Y - 一种用于光模块的补偿电路及光模块 - Google Patents

Abstract

一种用于光模块的补偿电路及光模块，补偿电路(11)由若干精密电阻和热敏电阻构成，其中，精密电阻R1、热敏电阻RT1、精密电阻R3串连在光模块的发射驱动芯片的端口与地线之间，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与地线之间连接有精密电阻R4，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与光模块发射驱动芯片的端口之间分别连接有精密电阻R2、热敏电阻RT2两条支路。该补偿电路能够对激光器进行精确补偿、便于调试、易于批量生产、成本低。其发射驱动芯片与所述补偿电路(11)连接的光模块，输出功率、消光比更稳定，成本低。光模块可以是光收发一体模块。

Description

一种用于光模块的补偿电路及光模块

技术领域

本实用新型涉及一种用于光模块的补偿电路，并涉及设有该补偿电路的光模块。

背景技术

随着光纤接入网技术不断成熟、日趋商业化，市场对各种终端设备的需求量急剧加大，光模块作为光纤接入网终端设备的核心器件也日趋倍增。激光器在不同的温度环境当中，其输出功率P_o和阀值电流I_th是变化的，如图1和图2所示，这就使得在光模块当中，激光器的特性很容易随着温度的改变而改变，要使激光器发射稳定，即在不同的温度环境下都有恒定的输出功率和消光比值，就必须对偏置电流I_BIAS和调制电流I_MOD进行调整和补偿，而补偿值的大小也必须随温度变化而相应的变化。

本技术领域中，通过外加调节电路对激光器进行补偿，目前，补偿电路主要采用数字电位器的方法来实现，数字电位器内置有作为温度的函数的电阻值表，温度范围从-45℃～95℃，以步长为2℃跳变，温度传感器在激光器工作期间不断的测量和报告温度值，数字电位器将温度的读数与前述电阻值表中的温度进行比较，按照预设的电阻值表自动调节成与此温度相应的阻值，从而实现对电流变化的补偿。采用数字电位器可以将消光比的变化限制在一个较小的范围内，但存在以下缺点：

1、数字电位器的温度参数是跳变的，电阻值是离散的，消光比的变化也就不连续，因此其补偿精度与数字电位器的精度有关。

2、数字电位器每两度就需要设置一个电位器参数，比如，在-40℃到85℃的范围需要设置六十多个参数，在调试和生产，耗时耗力。

3、在批量生产的时候写进电位器的参数通常是相同的，但是各激光器的性能又是有差别的，所以补偿结果不一定能使得每个激光器的补偿都达到最理想的状态。

4、数字电位器芯片的价格比较贵，每片大概需要2-3美金。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够对激光器进行精确补偿、便于调试、易于批量生产、成本低的补偿电路，并提供一种设有上述补偿电路的光模块。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于光模块的补偿电路，其特征在于，所述补偿电路由若干精密电阻和热敏电阻构成，其中，精密电阻R1、热敏电阻RT1、精密电阻R3串连在光模块的发射驱动芯片的端口与地线之间，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与地线之间连接有精密电阻R4，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与光模块发射驱动芯片的端口之间分别连接有精密电阻R2、热敏电阻RT2两条支路。

本实用新型还提供一种设有所述补偿电路的光模块，该光模块设有射驱动芯片，该发射驱动芯片与所述补偿电路连接。

所述光模块是光收发一体模块，或者光发射模块。

所述光收发一体模块，它包括与补偿电路相连的发射驱动芯片、接收限幅放大芯片分别与光收/发组件连接。

所述光收/发组件包括与发射驱动芯片连接的发射激光二极管和与接收限幅放大芯片连接的接收激光二极管，所述两个激光二极管分别与光纤耦合相连。

由于本实用新型采用电阻网络来代替数字电位器，电阻网络中采用热敏电阻，因而该补偿电路可以自动补偿因温度造成的激光器电流变化，热敏电阻的变化是连续的，因而可以实现对激光器的精确补偿，试验证明，电阻补偿网络能够在-40℃到85℃的范围对激光器进行精确补偿，使得消光比可控、可调、能够保持在一个恒定的范围内。该电阻网络的调试简单，容易实现批量生产，并且由于使用电阻，成本低廉。使用该补偿电路的光模块由于该补偿电阻的应用、输出功率、消光比更稳定，成本更低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1是激光器的发光特性。

图2是激光器的发光特性。

图3是本实用新型的补偿电路结构图。

图4是设有补偿电路的光收发一体模块的结构框图。

具体实施方式

如图1、图2所示是激光器的发光特性，从图中可以看出，激光器在不同的温度环境中其输出功率P_o和阀值电流I_th是变化的，这使得激光器的特性很容易随着温度的变化而变化，需要对这个变化进行补偿以维持稳定的输出功率和消光比。

如图3所示是本实用新型的补偿电路结构图，如图所示，所述补偿电路11是由若干精密电阻和热敏电阻构成的补偿电阻网络，其中，精密电阻R1、热敏电阻RT1、精密电阻R3串连在发射驱动芯片的端口与地线之间，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与地线之间连接有精密电阻R4，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与发射驱动芯片的端口之间分别连接有精密电阻R2、热敏电阻RT2两条支路。

该补偿电路中的精密电阻R3、R4用于设置常温下的I_MOD的大小，进行调试时，首先激光器在常温下工作，精密电阻R3、R4部分由专用调试板和模拟软件来代替，其它电阻部分短路，根据预期的消光比值的大小对应的电流，调节模拟软件，使消光比达到预期的大小，从而可以得出R3、R4的阻值；然后接入R3、R4，R1、RT1、R2、RT2由专用调试板和模拟软件来代替，在要求的温度范围内选取五个温度点按照上面的方法进行调试，得到五个温度点下的五组参数，根据这五组结果参数和所选定的热敏电阻的B值对补偿的曲线进行拟合计算，参照激光器调制电流I_MOD随温度变化而变化的曲线，通过五组结果参数拟合计算优化以后，得到一个偏差最小值，根据这个最小偏差即可以确定RT1、RT2、R1、R2的参数。由此得出的补偿电路，可以使得整个补偿电路的阻值随温度变化而造成的电流变化正好补偿相应的不同温度下激光器的电流变化，实现自动补偿，保持预期的消光比值和稳定的光输出功率。

图4是设有本实用新型补偿电路的光收发一体模块的结构框图，从图中看出，本实施例的光收发一体模块包括发射驱动芯片10、接收限幅放大芯片20、光收/发组件30。本实施例中，发射驱动芯片10的型号是MAX3656，它的外部连接有与其相应的包括滤波电路、匹配电路的常规外围电路(图中未示出)，补偿电路11与该发射驱动芯片MAX3656相连。接收限幅放大芯片20的型号为MAX 3747，它的外部也连接有一个相应的、包括滤波电路和匹配电路的常规外围电路(图中未示出)。光收/发组件30包括发射激光二极管31和接收激光二极管32，作为光发射组件的发射激光二极管31与发射驱动芯片10连接，并连接到光通信的光纤40。作为光接受组件的接收激光二极管32与接收限幅放大芯片10连接，该二极管还与光通信的光纤40连接。发射激光二极管31和接收激光二极管32也可以不设置在一起，而是在发射驱动芯片10和接收限幅放大芯片20外部分别设置。发射驱动芯片和接收限幅放大芯片并不限于本实施例所列举的型号。

本实用新型的光收发模块工作过程是这样的：

发射部分的工作过程：发射驱动芯片接收到数字电信号以后，将调制信号加载到光发射组件的激光二极管上，激光二极管发出调制光信号，这样就将数字电信号转变成了光信号，光信号耦合到光纤中，经光纤进行传输出去。

接收部分的工作过程：自光纤传输进来的光信号则通过光接收组件的接收管进行接收以后，将光信号恢复成弱电信号，弱电信号经过限幅放大芯片MAX3747限幅放大得到数字信号输出给用户终端设备。

该补偿电路与光模块的发射驱动芯片连接，当然，本实用新型的补偿电路并不仅仅适用于光收发一体模块，也适用于发射驱动和接收分离的光模块，将该补偿电路设于发射驱动芯片控制部分，进行电流补偿。

Claims (5)

1.一种用于光模块的补偿电路，其特征在于，所述补偿电路(11)由若干精密电阻和热敏电阻构成，其中，精密电阻R1、热敏电阻RT1、精密电阻R3串连在光模块的发射驱动芯片的端口与地线之间，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与地线之间连接有精密电阻R4，热敏电阻RT1与精密电阻R3的接点与光模块发射驱动芯片的端口之间分别连接有精密电阻R2、热敏电阻RT2两条支路。

2.一种设有权利要求1所述补偿电路的光模块，其特征在于，所述光模块设有发射驱动芯片(10)，该发射驱动芯片(10)与所述补偿电路(11)连接。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述光模块是光收发一体模块或者光发射模块。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述光收发一体模块，包括与补偿电路(11)相连的发射驱动芯片(10)、接收限幅放大芯片(20)、光收/发组件(30)，其中，发射驱动芯片(10)、接收限幅放大芯片(20)分别与光收/发组件(30)连接。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述光收/发组件(30)包括与发射驱动芯片(10)连接的发射激光二极管(31)和与接收限幅放大芯片(20)连接的接收激光二极管(32)，所述两个激光二极管分别与光纤(40)耦合相连。

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