一种光模块的消光比调节系统及方法

摘要

本申请涉及一种光模块的消光比调节系统及方法，属于光通信技术领域，消光比调节系统包括：检测比较模块，用于检测激光器的实时温度，并将该实时温度与预定温度进行比对，若实时温度高于预定温度，则输出检测信号；控制模块，用于接收检测信号，并根据检测信号减小调制电流的输出。本申请具有自动调节消光比的效果。

权利要求

1.一种光模块的消光比调节系统，其特征在于：包括：检测比较模块(1)，用于检测光模块中激光器的实时温度，并将该实时温度与预定温度进行比对，若实时温度高于预定温度，则输出检测信号；

控制模块(2)，用于接收检测信号，并根据检测信号减小调制电流的输出；

所述检测比较模块(1)包括检测单元(3)、第一电阻R1和比较器A1，所述检测单元(3)用于检测光模块中激光器的实时温度，检测单元(3)和比较器A1的同相端连接，所述第一电阻R1的一端和比较器A1的反相端连接，另一端和基准电压Vf连接，所述比较器A1的输出端和控制模块(2)连接；

所述控制模块(2)包括第二电阻R2、放大器A2、第三电阻R3和阻值调节单元(4)，所述第二电阻R2的一端和放大器A2的同相端连接，另一端接地，所述放大器A2的同相端和输入调制电流Iin连接，放大器A2的反相端接地，所述第三电阻R3的一端和放大器A2的同相端连接，另一端和放大器A2的输出端连接，所述阻值调节单元(4)和第三电阻R3并联，阻值调节单元(4)和比较器A1的输出端连接，阻值调节单元(4)用于调节并联支路的总阻值；

所述阻值调节单元(4)包括开关单元(5)和第四电阻R4，所述开关单元(5)和第四电阻R4串联，开关单元(5)和比较器A1的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种光模块的消光比调节系统，其特征在于：所述检测单元(3)包括热敏电阻RT和第五电阻R5，所述热敏电阻RT的一端和输入电压Vcc连接，另一端和比较器A1的同相端连接，所述第五电阻R5的一端和比较器A1的同相端连接，另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种光模块的消光比调节系统，其特征在于：所述开关单元(5)为三极管或MOS管。

4.根据权利要求3所述的一种光模块的消光比调节系统，其特征在于：所述开关单元(5)为MOS管，所述MOS管的源极通过第四电阻R4和放大器A2的输出端连接，MOS管的漏极和放大器A2的同相端连接，MOS管的基极和比较器A1的输出端连接。

5.一种光模块的消光比调节方法，其特征在于：适用于权利要求1‑4任一所述的消光比调节系统，包括以下步骤：

S1：获取光模块中激光器的实时温度，将该实时温度与预定温度进行比对；

S2：根据比对结果减小调制电流的输出。

说明书

一种光模块的消光比调节系统及方法

技术领域

[0001] 本申请涉及光通信技术领域，尤其是涉及一种光模块的消光比调节系统及方法。

背景技术

[0002] 随着互联网大数据的快速发展，人们对更高速光网络的渴望，推动着整个光通信行业的蓬勃发展，同时强有力的推动着包括光电器件技术在内的诸多核心技术的自主研发
和创新突破。其中，100G光模块就是这一大数据时代的产物。

[0003] 对于光模块来说，消光比是影响其精度的一个重要参数。在理论上，光发射机在传送数字信号过程中，发“0”码时应无光功率输出，但实际的光发射机由于光源器件本身的问
题或是直流偏置选择不当，致使发“0”码时也有微弱的光输出。理论分析表明，这种情况将
导致接收机灵敏度下降，消光比就是描述光发射机这种性能的指标，消光比是指激光器在
发射全“1”码时的光功率P1与全“0”码时发射的光功率P0之比。

[0004] 针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：温度的差异会导致电路元件参数的改变，影响功率，从而引起消光比变化，如温度变化会导致激光器的斜效率发生变
化。调制电流的作用会使激光器结区的温度发生变化，温度升高消光比会变小，而消光比变
化过大会影响光模块接收的灵敏度。

发明内容

[0005] 为了对消光比进行调节，本申请提供了一种光模块的消光比调节系统及方法。

[0006] 第一方面，本申请提供一种光模块的消光比调节系统，采用如下的技术方案：

[0007] 一种光模块的消光比调节系统，包括：

[0008] 检测比较模块，用于检测激光器的实时温度，并将该实时温度与预定温度进行比对，若实时温度高于预定温度，则输出检测信号；

[0009] 控制模块，用于接收检测信号，并根据检测信号减小调制电流的输出。

[0010] 通过采用上述技术方案，偏置电流、调制电流是光模块中影响消光比的两个因素,可简单理解成：消光比=偏置电流/调制电流。当温度升高时，消光比变小，检测比较模块检
测到激光器的实时温度高于预定温度，检测比较模块输出检测信号给控制模块，控制模块
通过减小调制电流的输出，调制电流减小，消光比增大，进而实现对消光比进行调节。

[0011] 可选的，所述检测比较模块包括检测单元、第一电阻R1和比较器A1，所述检测单元用于检测激光器的实时温度，检测单元和比较器A1的同相端连接，所述第一电阻R1的一端
和比较器A1的反相端连接，另一端和基准电压Vf连接，所述比较器A1的输出端和控制模块
连接。

[0012] 通过采用上述技术方案，检测单元检测激光器的实时温度，并转化成电压信号作用在比较器A1的同相端上，比较器A1将该电压信号与反相端的参考电压作对比，当实时温
度高于预定温度时，比较器A1的输出状态发生改变，比较器A1输出检测信号给控制模块。

[0013] 可选的，所述检测单元包括热敏电阻RT和第五电阻R5，所述热敏电阻RT的一端和输入电压Vcc连接，另一端和和比较器A1的同相端连接，所述第五电阻R5的一端和比较器A1
的同相端连接，另一端接地。

[0014] 通过采用上述技术方案，热敏电阻RT对激光器的温度进检测，热敏电阻RT的阻值随温度的变化而变化，热敏电阻RT的分压发生改变，进而使比较器A1同相端的电压发生改
变。

[0015] 可选的，所述控制模块包括第二电阻R2、放大器A2、第三电阻R3和阻值调节单元，所述第二电阻R2的一端和放大器A2的同相端连接，另一端接地，所述放大器A2的同相端和
输入调制电流Iin连接，放大器A2的反相端接地，所述第三电阻R3的一端和放大器A2的同相
端连接，另一端和放大器A2的输出端连接，所述阻值调节单元和第三电阻R3并联，阻值调节
单元和比较器A1的输出端连接，阻值调节单元用于调节并联支路的总阻值。

[0016] 通过采用上述技术方案，阻值调节单元和第三电阻R3的作用形成并联支路的总阻值，输入调制电流Iin和放大器A2的同相端连接，输入调制电流Iin经放大器A2放大后作用
在激光器上，输出电流Iout=Iin·（（R2+并联支路的总阻值）/R2），并联支路的总阻值减小，
Iout减小，消光比增大；并联支路的总阻值增大，Iout增大，消光比减小。比较器A1输出相应
检测信号给阻值调节单元，阻值调节单元调节并联支路的总阻值，进而使输出电流Iout发
生改变。

[0017] 可选的，所述阻值调节单元包括开关单元和第四电阻R4，所述开关单元和第四电阻R4串联，开关单元和比较器A1的输出端连接。

[0018] 通过采用上述技术方案，开关单元控制第四电阻R4所在的支路的通断，当第四电阻R4所在的支路断开时，输出电流Iout=Iin·（（R2+R3）/R2），当第四电阻R4所在的支路接
通时，输出电流Iout=Iin·（（R2+R3//R4）/R2），R3和R4并联后的总阻值小于R3的阻值，因
此，第四电阻R4所在的支路接通后，输出电流Iout减小。

[0019] 可选的，所述开关单元为三极管或MOS管。

[0020] 通过采用上述技术方案，通过控制三极管、MOS管的导通和截止，进而控制第四电阻R4所在的支路的通断。

[0021] 可选的，所述开关单元为MOS管，所述MOS管的源极通过第四电阻R4和放大器A2的输出端连接，MOS管的漏极和放大器A2的同相端连接，MOS管的基极和比较器A1的输出端连
接。

[0022] 通过采用上述技术方案，MOS管的损耗小，便于启动。比较器A1输出一个高电平给MOS管的基极，MOS管导通，第四电阻R4所在的支路接通。

[0023] 第二方面，本申请提供一种光模块的消光比调节方法，采用如下的技术方案：

[0024] 一种光模块的消光比调节方法，适用于上述的消光比调节系统，包括以下步骤：

[0025] S1：获取激光器的实时温度，将该实时温度与预定温度进行比对；

[0026] S2：根据比对结果减小调制电流的输出。

[0027] 通过采用上述技术方案，偏置电流、调制电流是光模块中影响消光比的两个因素,可简单理解成：消光比=偏置电流/调制电流。其中，当温度升高时，消光比变小，通过检测到
激光器的实时温度高于预定温度，然后根据结果减小调制电流的输出，调制电流减小，消光
比增大，进而实现对消光比进行调节。

[0028] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0029] 1.当温度升高时，消光比变小，检测比较模块检测到激光器的实时温度高于预定温度，检测比较模块输出检测信号给控制模块，控制模块通过减小调制电流的输出，调制电
流减小，消光比增大，进而实现对消光比进行调节。

[0030] 2.MOS管的损耗小，便于启动。比较器A1输出一个高电平给MOS管的基极，MOS管导通，第四电阻R4所在的支路接通，输出电流Iout减小，消光比增大。

附图说明

[0031] 图1是本申请实施例一种光模块的消光比调节系统的结构框图；

[0032] 图2是本申请实施例一种光模块的消光比调节系统的电路图。

[0033] 附图标记说明：1、检测比较模块；2、控制模块；3、检测单元；4、阻值调节单元；5、开关单元。

具体实施方式

[0034] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1‑2及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申
请，并不用于限定本申请。

[0035] 本申请实施例公开一种光模块的消光比调节系统。参照图1，消光比调节系统包括：

[0036] 检测比较模块1，用于检测激光器的实时温度，并将该实时温度与预定温度进行比对，若实时温度高于预定温度，则输出检测信号。

[0037] 控制模块2，用于接收检测信号，并根据检测信号减小调制电流的输出。

[0038] 参照图2，检测比较模块1包括检测单元3、第一电阻R1和比较器A1，其中，检测单元3包括热敏电阻RT和第五电阻R5，热敏电阻RT为正温度系数的热敏电阻，热敏电阻RT用于检
测激光器的实时温度。

[0039] 热敏电阻RT的一端和输入电压Vcc连接，另一端和和比较器A1的同相端连接，第五电阻R5的一端和比较器A1的同相端连接，另一端接地。第一电阻R1的一端和比较器A1的反
相端连接，另一端和基准电压Vf连接，比较器A1的输出端和控制模块2连接。

[0040] 热敏电阻RT对激光器的温度进检测，热敏电阻RT的阻值随温度升高而变大，热敏电阻RT上的分压也增大，该分压作用在比较器A1的同相端上。当激光器的温度高于预定温
度时，比较器A1的同相端的电压大于反相端的参考电压，比较器A1输出状态发送改变，比较
器A1输出一个高电平，即比较器A1输出一个检测信号给控制模块2。

[0041] 控制模块2包括第二电阻R2、放大器A2、第三电阻R3和阻值调节单元4，其中，放大器A2为电流放大器，阻值调节单元4包括开关单元5和第四电阻R4，开关单元5和第四电阻R4
串联，开关单元5为三极管或MOS管，在本实施例中，开关单元5为N型的MOS管。

[0042] 第二电阻R2的一端和放大器A2的同相端连接，另一端接地；放大器A2的同相端和输入调制电流Iin连接，放大器A2的反相端接地；第三电阻R3的一端和放大器A2的同相端连
接，另一端和放大器A2的输出端连接；MOS管的源极通过第四电阻R4和放大器A2的输出端连
接，MOS管的漏极和放大器A2的同相端连接，MOS管的基极和比较器A1的输出端连接。

[0043] 输入调制电流Iin经放大器A2放大后作用在激光器上，当激光器的温度低于预定温度时，比较器A1输出一个低电平，MOS管截止，第四电阻R4所在的支路断开，输出电流Iout
=Iin•（（R2+R3）/R2）。当激光器的温度高于预定温度时，比较器A1输出一个高电平，MOS管导
通，第四电阻R4所在的支路接通，输出电流Iout=Iin•（（R2+R3//R4）/R2），第三电阻R3和R4
第四电阻并联后的总阻值小于R3第三电阻的阻值，因此，第四电阻R4所在支路接通后，输出
电流Iout减小。

[0044] 本申请实施例一种光模块的消光比调节系统的实施原理为：偏置电流、调制电流是光模块中影响消光比的两个因素,可简单理解成：消光比=偏置电流/调制电流。当激光器
的温度高于预定温度时，热敏电阻RT上的分压增大，比较器A1的同相端的电压大于反相端
的参考电压，比较器A1输出状态发送改变，比较器A1输出一个高电平给MOS管，MOS管导通，
第四电阻R4所在的支路接通，输出电流Iout=Iin•（（R2+R3//R4）/R2），输出电流Iout减小，
输出电流作用在激光器上，调制电流减小，消光比增大，进而实现对消光比进行调节。

[0045] 本申请实施例还公开一种光模块的消光比调节方法，适用于上述的消光比调节系统，消光比调节方法包括：

[0046] S1：获取激光器的实时温度，将该实时温度与预定温度进行比对。其中，通过热敏电阻RT对激光器进行温度的检测，并对激光器的温度进行实时的反馈。

[0047] S2：根据比对结果减小调制电流的输出。其中，当检测到激光器的实时温度高于预定温度，通过控制MOS管导通，第三电阻R3和第四电阻R4所在支路的总阻值下降，放大器A2
的放大倍数减小，使输出的调制电流减小。

[0048] 本申请实施例一种光模块的消光比调节方法的实施原理为：偏置电流、调制电流是光模块中影响消光比的两个因素,可简单理解成：消光比=偏置电流/调制电流。其中，当
温度升高时，消光比变小，通过检测到激光器的实时温度高于预定温度，然后根据结果减小
调制电流的输出，调制电流减小，消光比增大，进而实现对消光比进行调节。

[0049] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代
特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而
已。