專利名稱：Eml激光器的控制方法和控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及EML激光器的一種新型控制方法和控制電路。
背景技術(shù)：
在光通信技術(shù)領(lǐng)域，電吸收調(diào)制激光器(Electro-absorption Modulated Laser,EML)常用于高速、長距離通信中，并且朝著小型化和集成化方向發(fā)展。EML激光器是在同一片導體上集成激光器光源和電吸收外調(diào)制器，一些公司已經(jīng)研制出將驅(qū)動器也集成在EML激光器中，這樣器件具有驅(qū)動電壓低、調(diào)制寬帶高、體積小和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，但是由于集成度比較高，EML激光器的外圍控制電路也變得更加復雜。以住友公司的某款高速激光器為例，為了使EML激光器正常工作，需要施加偏置電流和不同幅值的電壓，而且由于EML激光器的輸出波長、電流閾值、最大輸出功率和最小輸出功率的波動都直接受工作溫度的影響， 因此還需要外圍電路進行溫度控制。目前,大多數(shù)的EML激光器內(nèi)部都集成有TEC (Thermoelectric Cooler,半導體致冷器)和熱敏電阻，但是其控制電路需要采用專用芯片或自行設(shè)計，否則激光器不能正常工作，偏置電流往往采用模擬電路來實現(xiàn)對其大小的控制，電源供電電路采用電源芯片和多個比例放大電路為激光器提供不同幅值的控制電壓。這種利用模擬電路搭建的外圍電路器件的數(shù)量龐大，溫度的反饋信號以及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置都采用模擬電路，這就會增加復雜性而使布線的密度大大增加，而布線的密度增加導致相鄰元器件間的電磁干擾也變大，信號的傳輸質(zhì)量就很難得到保障，而且給PCB的布線帶來很大的難度。特別在CFP光模塊中顯得更加明顯，由于CFP光模塊是將多個EML激光器發(fā)出的光信號利用波分復用技術(shù)匯聚在一根光纖上，采用上述方式的EML激光器控制方法顯然很難在小面積PCB板上實現(xiàn)高密度高速率的走線。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，目前EML激光器常用的控制方法和控制電路，主要采用模擬電路來實現(xiàn)，這樣會給增加電路的復雜性和增加布線的密度，給PCB的布線帶來很大的難度，并且會導致信號的傳輸質(zhì)量很難保證，在CFP光模塊中這種問題更加嚴重，本發(fā)明提供一種EML激光器控制的方法和控制電路，大大減少了外圍控制電路的器件組成，減小了布線密度，降低了 PCB的布線難度和生產(chǎn)成本，具有電路實現(xiàn)簡單、功耗低、靈活性強、應(yīng)用簡單等特點。為了解決目前EML激光器控制電路存在的問題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是一種EML激光器的控制方法，其設(shè)置一個控制電路，用于控制EML激光器的正常工作，該控制電路包括
一個電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器直接提供可調(diào)的偏置電流；
一個電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器提供不同幅值的電壓；
一個半導體致冷器驅(qū)動芯片，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器內(nèi)部的半導體致冷器提供驅(qū)動；
一個MCU芯片，與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器電連接以進行通信，與所述EML激光器電連接以接收從所述EML激光器采樣上報的參數(shù)來實現(xiàn)對電流和電壓的控制，與所述半導體致冷器驅(qū)動芯片電連接以控制所述半導體致冷器驅(qū)動芯片的工作。如上所述的EML激光器的控制方法，優(yōu)選的，所述MCU芯片與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器之間通過I2C總線或SPI總線進行通信。如上所述的EML激光器的控制方法，優(yōu)選的，所述采樣上報的參數(shù)為溫度、背光電流和\或功率。如上所述的EML激光器的控制方法，優(yōu)選的，所述EML激光器為一個或數(shù)個。 為了解決目前EML激光器控制電路存在的問題，本發(fā)明采用的另一個具體技術(shù)方案是一種EML激光器的控制電路，用于控制EML激光器的正常工作，其包括
一個電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器直接提供可調(diào)的偏置電流；
一個電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器提供不 同幅值的電壓；
一個半導體致冷器驅(qū)動芯片，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器內(nèi)部的半導體致冷器提供驅(qū)動；
一個MCU芯片，與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器電連接以進行通信，與所述EML激光器電連接以接收從所述EML激光器采樣上報的參數(shù)來實現(xiàn)對電流和電壓的控制，與所述半導體致冷器驅(qū)動芯片電連接以控制所述半導體致冷器驅(qū)動芯片的工作。如上所述的EML激光器的控制電路，優(yōu)選的，所述MCU芯片與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器之間通過I2C總線或SPI總線進行通信。如上所述的EML激光器的控制電路，優(yōu)選的，所述采樣上報的參數(shù)為溫度、背光電流和\或功率。如上所述的EML激光器的控制電路，優(yōu)選的，所述EML激光器為一個或數(shù)個。本發(fā)明通過采用電流型DAC、電壓型DAC和TEC驅(qū)動芯片來實現(xiàn)對EML激光器進行控制，大大減少了外圍電路的器件和復雜性，減小了布線密度，降低了 PCB布線的難度和生產(chǎn)成本，具有電路實現(xiàn)簡單、功耗低、靈活性強、應(yīng)用簡單等特點。


圖I本發(fā)明EML激光器的控制結(jié)構(gòu)框圖。其中
01 MCU芯片，
02電流型DAC，
03電壓型DAC,04TEC驅(qū)動芯片，
05帶驅(qū)動的EML激光器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。如圖I所示，本發(fā)明提供的一種EML激光器的控制方法，其主要是設(shè)置一個控制電路，用于控制一個帶驅(qū)動的EML激光器(05)的正常工作，該控制電路包括一個電流型DAC(02)、一個電壓型DAC(03)、一個TEC驅(qū)動芯片(04)、一個MCU芯片(01)。其中，電流型DAC (Digital-to-Analog Converter ,數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)是為EML激光器直接提供可調(diào)的偏置電流，采用電流型DAC不僅能提供高精度的可調(diào)節(jié)電流，而且能夠提供多路電流；電壓型DAC是為EML激光器提供電壓，由于激光器工作時需要多個不同幅值的電壓，采用電壓型DAC不僅能保證電壓控制的精度，而且還能實現(xiàn)同時提供不同幅值的電壓來滿足EML 激光器多電源供電的需求；TEC驅(qū)動芯片主要是為EML激光器內(nèi)部的TEC提供驅(qū)動，以保證激光器正常的工作；MCU (Micro Control Unit，微控制單元)芯片主要通過I2C (Inter -Integrated Circuit)總線或 SPI (Serial Peripheral Interface,串行外設(shè)接口)總線與電流型DAC和電壓型DAC進行通信，并根據(jù)采樣上報的溫度、背光電流、功率等參數(shù)來實現(xiàn)對電流和電壓的控制。圖I只給出控制I個EML激光器的情況，本發(fā)明對多個EML激光器控制的優(yōu)勢更加明顯，其控制的方法與控制I個EML激光器的方法是一樣的，只是根據(jù)實際要求選擇不同精度和通道數(shù)的DAC即可，在此不再作詳細說明。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種EML激光器的控制方法，其設(shè)置一個控制電路，用于控制EML激光器的正常工作，其特征在于，該控制電路包括 一個電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器直接提供可調(diào)的偏置電流； 一個電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器提供不同幅值的電壓； 一個半導體致冷器驅(qū)動芯片，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器內(nèi)部的半導體致冷器提供驅(qū)動； 一個MCU芯片，與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器電連接以進行通信，與所述EML激光器電連接以接收從所述EML激光器采樣上報的參數(shù)來實現(xiàn)對電 流和電壓的控制，與所述半導體致冷器驅(qū)動芯片電連接以控制所述半導體致冷器驅(qū)動芯片的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的EML激光器的控制方法，其特征在于，所述MCU芯片與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器之間通過I2C總線或SPI總線進行通 目。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的EML激光器的控制方法，其特征在于，所述采樣上報的參數(shù)為溫度、背光電流和\或功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的EML激光器的控制方法，其特征在于，所述EML激光器為一個或數(shù)個。
5.一種EML激光器的控制電路，用于控制EML激光器的正常工作，其特征在于，其包括 一個電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器直接提供可調(diào)的偏置電流； 一個電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器提供不同幅值的電壓； 一個半導體致冷器驅(qū)動芯片，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器內(nèi)部的半導體致冷器提供驅(qū)動； 一個MCU芯片，與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器電連接以進行通信，與所述EML激光器電連接以接收從所述EML激光器采樣上報的參數(shù)來實現(xiàn)對電流和電壓的控制，與所述半導體致冷器驅(qū)動芯片電連接以控制所述半導體致冷器驅(qū)動芯片的工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的EML激光器的控制電路，其特征在于，所述MCU芯片與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和所述電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器之間通過I2C總線或SPI總線進行通 目。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的EML激光器的控制電路，其特征在于，所述采樣上報的參數(shù)為溫度、背光電流和\或功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的EML激光器的控制電路，其特征在于，所述EML激光器為一個或數(shù)個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種EML激光器的控制方法和控制電路，即設(shè)置一個控制電路，用于控制EML激光器的正常工作，該控制電路包括一個電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器直接提供可調(diào)的偏置電流；一個電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器提供不同幅值的電壓；一個半導體致冷器驅(qū)動芯片，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器內(nèi)部的半導體致冷器提供驅(qū)動；一個MCU芯片，與所述電流型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、電壓型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、EML激光器、半導體致冷器驅(qū)動芯片電連接。本發(fā)明大大減少了EML激光器控制電路的器件和復雜性，減小了布線密度，降低了PCB布線的難度和生產(chǎn)成本。
文檔編號H01S5/042GK102723664SQ20121017296
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者付奔, 余向紅, 張武平, 林幍, 熊青松, 陳晉敏 申請人:武漢電信器件有限公司