本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),具體是指一種光端機(jī)發(fā)射裝置溫度的自動控制方法。
背景技術(shù):
光纖通信光發(fā)射機(jī)的基本功能時(shí)將攜帶信息的電信號轉(zhuǎn)換為光信號,并將光信號送入光纖中,光源是光纖通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件,光纖通信技術(shù)的發(fā)展與光源技術(shù)的發(fā)展是分不開的。半導(dǎo)體光電器件是高速調(diào)制的理想光源,半導(dǎo)體光電器件對溫度的變化是很敏感的,溫度的變化和器件的老化給光電器件帶來了不穩(wěn)定性。為保障正常、通暢的通信,光發(fā)射機(jī)的光電器件的溫度盡量應(yīng)保持在一個恒定的值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種光端機(jī)發(fā)射裝置溫度的自動控制方法,來解決光電器件溫度穩(wěn)定性低等問題,達(dá)到提高光電器件使用壽命的目的。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來達(dá)到:
本發(fā)明首先前端多路攝像機(jī)將所拍攝的圖像信號傳輸至復(fù)用設(shè)備,多路信號復(fù)用成一路信號并轉(zhuǎn)化為適于線路傳送的碼型后,再通過自動控制功率電路,使光源的光輸出功率穩(wěn)定,光源將電信號轉(zhuǎn)換為光信號,最后傳輸至光纖;光電器件的溫度升高使門限值增大,飽和輸出光的強(qiáng)度下降,制冷器的冷端和光電器件的熱沉接觸,熱敏電阻作為傳感器探測光電器件結(jié)區(qū)的溫度并把它傳遞給溫度控制電路,通過溫度控制電路改變致冷量,使光電器件功率輸出特性保持恒定,電路由R1、R2、R3和熱敏電阻RT組成換能電橋,通過電橋把溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化。放大器A的差動輸入端跨接在電橋的對端,用以改變?nèi)龢O管V的基極電流。在設(shè)定溫度時(shí),調(diào)節(jié)R3使電橋平衡,A、B兩點(diǎn)沒有電位差,傳輸?shù)椒糯笃鰽 的信號為零,流過制冷器TEC的電流也為零;當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),LD的管芯和熱沉溫度升高,使具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的阻值減小,電橋失去平衡,B點(diǎn)的電位低于A點(diǎn),運(yùn)放A的輸出電壓升高,V的基極電流增大,制冷器的電流也增大,制冷端溫度降低,熱沉和管芯的溫度也降低,因此保持溫度恒定。
所述溫度控制電路包括自動控制功率電路,還包括自動控制溫度模塊,所述自動控制溫度模塊包括制冷器、熱敏電阻和溫度控制電路,制冷器的冷端和自動控制功率電路的光電器件相連,熱敏電阻設(shè)置于自動控制功率電路的光電器件上,熱敏電阻與溫度控制電路相連,所述自動控制功率電路與自動控制溫度模塊相連。
所述自動控制功率電路包括驅(qū)動電路、光電二極管和激光二極管,所述驅(qū)動電路的調(diào)整端與激光二極管相連,驅(qū)動電路的反饋端與光電二極管相連,激光二極管和光電二極管相連,還包括與光電二極管相連的運(yùn)算放大器,所述運(yùn)算放大器另一端與驅(qū)動電路的反饋端相連,所述激光二極管與溫度控制電路相連。
所述光電二極管為背光監(jiān)控光電二極管。
所述放大器為AD8037。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,所具有以下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明熱敏電阻作為傳感器探測光電器件結(jié)區(qū)的溫度并把它傳遞給溫度控制電路,通過溫度控制電路改變致冷量,可使得光電器件的溫度始終保持在25℃左右,保持光電器件功率輸出特性恒定,保障了光發(fā)射機(jī)始終正常工作。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為溫度控制電路的框圖;
圖2為溫度控制電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1和圖2所示,本發(fā)明首先前端多路攝像機(jī)將所拍攝的圖像信號傳輸至復(fù)用設(shè)備,多路信號復(fù)用成一路信號并轉(zhuǎn)化為適于線路傳送的碼型后,再通過自動控制功率電路,使光源的光輸出功率穩(wěn)定,光源將電信號轉(zhuǎn)換為光信號,最后傳輸至光纖;光電器件的溫度升高使門限值增大,飽和輸出光的強(qiáng)度下降,制冷器的冷端和光電器件的熱沉接觸,熱敏電阻作為傳感器探測光電器件結(jié)區(qū)的溫度并把它傳遞給溫度控制電路,通過溫度控制電路改變致冷量,使光電器件功率輸出特性保持恒定,電路由R1、R2、R3和熱敏電阻RT組成換能電橋,通過電橋把溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化。放大器A的差動輸入端跨接在電橋的對端,用以改變?nèi)龢O管V的基極電流。在設(shè)定溫度時(shí),調(diào)節(jié)R3使電橋平衡,A、B兩點(diǎn)沒有電位差,傳輸?shù)椒糯笃鰽 的信號為零,流過制冷器TEC的電流也為零;當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),LD的管芯和熱沉溫度升高,使具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的阻值減小,電橋失去平衡,B點(diǎn)的電位低于A點(diǎn),運(yùn)放A的輸出電壓升高,V的基極電流增大,制冷器的電流也增大,制冷端溫度降低,熱沉和管芯的溫度也降低,因此保持溫度恒定;
溫度控制電路包括自動控制功率電路,還包括自動控制溫度模塊,所述自動控制溫度模塊包括制冷器、熱敏電阻和溫度控制電路,制冷器的冷端和自動控制功率電路的光電器件相連,熱敏電阻設(shè)置于自動控制功率電路的光電器件上,熱敏電阻與溫度控制電路相連,所述自動控制功率電路與自動控制溫度模塊相連。前端多路攝像機(jī)將所拍攝的圖像信號傳輸至復(fù)用設(shè)備,多路信號復(fù)用成一路信號并轉(zhuǎn)化為適于線路傳送的碼型后,再通過自動控制功率電路,使光源的光輸出功率穩(wěn)定,光源將電信號轉(zhuǎn)換為光信號,最后傳輸至光纖;
隨著工作時(shí)間的增加,光電器件的溫度會慢慢升高,將使門限值增大,飽和輸出光的強(qiáng)度會下降,所以為保證光發(fā)射機(jī)始終保持正常工作,設(shè)置的自動溫度控制模塊可保證光電器件在恒溫(一般是25℃)條件下工作。制冷器的冷端和光電器件的熱沉接觸,熱敏電阻作為傳感器探測光電器件結(jié)區(qū)的溫度并把它傳遞給溫度控制電路,通過溫度控制電路改變致冷量,使光電器件功率輸出特性保持恒定。電路由電阻R1、R2、R3和熱敏電阻RT組成換能電橋,通過電橋把溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化。R4與放大器A串聯(lián),以穩(wěn)定放大器A的電流。放大器A的差動輸入端跨接在電橋的對端,用以改變?nèi)龢O管V的基極電流。在設(shè)定溫度時(shí),調(diào)節(jié)R3使電橋平衡,A、B兩點(diǎn)沒有電位差,傳輸?shù)椒糯笃鰽 的信號為零,流過制冷器TEC的電流也為零。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),LD的管芯和熱沉溫度升高,使具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的阻值減小,電橋失去平衡。這時(shí),B點(diǎn)的電位低于A點(diǎn),運(yùn)放A的輸出電壓升高,V的基極電流增大,制冷器的電流也增大,制冷端溫度降低,熱沉和管芯的溫度也降低,因此保持溫度恒定。
實(shí)施例2
如圖1所示,本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,所述自動功率控制電路包括驅(qū)動電路、光電二極管和激光二極管,所述驅(qū)動電路的調(diào)整端與激光二極管相連,驅(qū)動電路的反饋端與光電二極管相連,激光二極管和光電二極管相連,還包括與光電二極管相連的運(yùn)算放大器,所述運(yùn)算放大器另一端與驅(qū)動電路的反饋端相連,所述激光二極管與溫度控制電路相連。
首先通過放大電路設(shè)置好激光二極管的發(fā)光功率,從而確定流過激光二極管的電流,同時(shí)激光二極管將一定比例的光照射到光電二極管(PIN)上,光電二極管(PIN)就會產(chǎn)生相應(yīng)的電流,電流再回到放大電路,激光二極管發(fā)光功率處于設(shè)定的功率范圍內(nèi),激光二極管就認(rèn)為激光而激光發(fā)光功率是設(shè)定的功率;
如果流過激光二極管的電流增大,激光二極管發(fā)光功率就會增大,照射到光電二極管(PIN)的光功率就會增大,從而反饋回放大器的電流就會增大,這時(shí)放大器會認(rèn)為激光二極管的發(fā)光功率過大,就會減小流過激光二極管的電流,從而讓激光二極管發(fā)光功率降低,照射到光電二極管(PIN)的光功率也會減小,反饋回驅(qū)動電路的電流也會減小,直到放大器給激光二極管的電流到設(shè)定值為止;
同樣的,如果激光二極管的發(fā)光功率下降,光電二極管(PIN)接收到的光功率也會減少,反饋回放大器的電流會減小,放大器就會增加流過激光二極管的電流達(dá)到設(shè)定值。采用的放大器具有寬帶寬、高壓擺率和充裕的穩(wěn)態(tài)電流的特性,取代了光電二極管(PIN)中分立所設(shè)計(jì)的驅(qū)動電路和驅(qū)動器,實(shí)現(xiàn)對光功率的自動控制。激光二極管與溫度控制電路相連,在控制光功率的同時(shí),保持了光電器件的溫度恒定,使之穩(wěn)定工作。
實(shí)施例3
如圖1所示,本實(shí)施例在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,所述放大器內(nèi)置有電荷泵,當(dāng)使用內(nèi)置電荷泵的放大器時(shí),無須負(fù)電源,提高了光電二極管的驅(qū)動器與其它電路連接的靈活性。
作為優(yōu)選,所述光電二極管為背光監(jiān)控光電二極管,能夠衡量輸出光功率在規(guī)定工作條件下的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選,所述預(yù)算放大器為AD8037型鉗位放大器。鉗位放大器能以最高10MHz的頻率工作,總傳播延遲為15ns,可通過改變增益或是鉗位電壓,調(diào)整輸出電壓和電流,以適應(yīng)不同的應(yīng)用。