本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，特別涉及一種光模塊中激光器的溫度計算方法及裝置。
背景技術(shù)：
：SFP(SmallForm-factorPluggable，小型可插拔)光收發(fā)模塊(在本
技術(shù)領(lǐng)域：
中亦簡稱為光模塊)是在光通信領(lǐng)域中常見的器件。SFP光模塊只有一個光電轉(zhuǎn)換電路和電光轉(zhuǎn)換電路，在電光轉(zhuǎn)換電路中包含了激光器。如圖1所示，是SFP光模塊典型封裝結(jié)構(gòu)的熱環(huán)境示意圖。該封裝結(jié)構(gòu)包括：PCB、溫度傳感器(例如與SFP光模塊的CPU形成一體)、激光器、激光器驅(qū)動器和外殼，PCB位于外殼內(nèi)部，溫度傳感器和驅(qū)動器通常固定在PCB上，激光器貼近外殼以保證激光器的熱量通過外殼散至環(huán)境中。激光器驅(qū)動器是造成整個SFP光模塊溫度變化的主要熱源，在SFP光模塊處于工作狀態(tài)下，溫度傳感器的溫度與激光器的溫度之間的溫度差是穩(wěn)定的，即存在一穩(wěn)態(tài)溫差。在現(xiàn)有技術(shù)中，需要通過檢測溫度傳感器獲得的溫度，來計算激光器的溫度。SFP光模塊中的激光器是半導體激光器，激光器的溫度對于SFP光模塊來說很重要，因為溫度直接影響了激光器的工作特性。如圖2所示，是激光器的輸出光功率(或者稱為前向發(fā)光功率，下文簡稱光功率)P0與溫度和總前向驅(qū)動電流I(即偏置電流和調(diào)制電流之和，以下簡稱驅(qū)動電流)之間的關(guān)系示意圖。圖2還描述了激光器的二進制啟閉鍵控調(diào)制。其中，用發(fā)光來表示二進制的1信號，此時光功率為P1；用不發(fā)光來表示二進制的0信號，此時光功率為P0。為了讓激光器可以快速的開啟關(guān)閉，發(fā)送0信號的時候激光器不能進入深度截止狀態(tài)，需要有較弱的光功率P0，也即是說通常在發(fā)送0信號時激光器的光功率不為零。P1和P0的比值定義為消光比Er。消光比Er對接收機的靈敏度等指標有很大的影響。從圖2還可以看出，在不同的溫度(常溫和高溫)下激光器發(fā)光的閾值電流Ith、發(fā)光效率(如圖2中常溫斜線和高溫斜線的斜率)等都有變化。當驅(qū)動電流為I0，該驅(qū)動電流I0大于常溫Ith且小于高溫Ith，若激光器的溫度為常溫，則激光器可以正常發(fā)光，光功率為P1；若激光器的溫度為高溫，則激光器發(fā)光弱非常多，光功率為P0，前后光功率差距可達幾倍到幾十倍。通常而言，需要根據(jù)激光器的溫度對激光器施加一個偏置電流，再在偏置電流的基礎上對激光器施加或不施加調(diào)制電流，以達到控制激光器發(fā)出光功率P1或P0。如圖2所示，若激光器實際處于高溫狀態(tài)，如果計算得到的激光器溫度為常溫，那么會造成計算得到的偏置電流為常溫偏置電流，即使對激光器施加了常溫調(diào)制電流，激光器仍然無法發(fā)出光功率P1，將會對激光器的消光比Er產(chǎn)生巨大的影響，而對于可靠性要求非常高的通訊系統(tǒng)，必須保證激光器的平均光功率Pavg和Er不能變化，也就是光功率P1和P0不變。在現(xiàn)有技術(shù)中，往往需要通過獲取溫度傳感器的檢測值(溫度)，然后將該檢測值減去一溫差，從而得到激光器的溫度，而該溫差是根據(jù)SFP光模塊的電功率的變化查找得到對應的穩(wěn)定溫差。然而，現(xiàn)有技術(shù)計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別，即準確度較低，影響了CSFP光模塊的工作性能。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，為了解決相關(guān)技術(shù)中存在的光模塊中計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光模塊中激光器的溫度計算方法及裝置。一種光模塊中激光器的溫度計算方法，包括如下步驟：當光模塊的電功率發(fā)生突變后，在特定時間范圍內(nèi)，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內(nèi)，自突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差向突變后的第二穩(wěn)態(tài)溫差漸變。本發(fā)明還提供了一種光模塊中激光器的溫度計算裝置，所述溫度計算裝置用于，當光模塊的電功率發(fā)生突變后，在特定時間范圍內(nèi)，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內(nèi)，自突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差向突變后的第二穩(wěn)態(tài)溫差漸變。本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：在一些實施例中，逐漸增大或減小溫度傳感器與激光器之間的溫差，并根據(jù)每次溫度傳感器的檢測值減去該溫差，得到激光器的溫度，該激光器的溫度更加接近激光器的實際溫度，從而可以保證光模塊穩(wěn)定工作，提高了光模塊的工作性能，而不會出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)那樣的技術(shù)缺陷，即將溫度傳感器的溫度減去突變后的穩(wěn)態(tài)溫差而得到激光器的溫度，而造成激光器的溫度與實際溫度相差很大。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本發(fā)明。附圖說明此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并于說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是本發(fā)明一些實施例的光模塊的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是典型的光模塊中激光器的輸出光功率與總前向驅(qū)動電流之間的關(guān)系圖；圖3是本發(fā)明一些實施例的光模塊的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明一個實施例的光模塊電功率、溫度計溫差的時序示意圖；圖5是本發(fā)明一種實施例的光模塊中激光器的溫度計算方法的流程圖；圖6是本發(fā)明另一種實施例的光模塊中激光器的溫度計算方法的流程圖。具體實施方式這里將詳細地對示例性實施例執(zhí)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，SFP光模塊的電功率發(fā)生突變(例如從工作狀態(tài)到關(guān)閉狀態(tài)，或者從關(guān)閉狀態(tài)至工作狀態(tài))之后，溫度傳感器的溫度卻不是突變的，而是經(jīng)過一段時間后才穩(wěn)定下來，也就是說，在這個過程中，溫度傳感器與激光器的溫度差是變化的，直至最終穩(wěn)定下來，達到穩(wěn)態(tài)溫差。因此，現(xiàn)有技術(shù)直接計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別。另外，目前雙通道的CSFP光收發(fā)模塊(在本
技術(shù)領(lǐng)域：
中亦簡稱為光模塊)已成為主流產(chǎn)品(CSFP，CompactSmallFormFactorPluggable，緊湊型SFP光模塊；SFP，SmallForm-factorPluggable，小型可插拔光模塊)。由于CSFP里面有兩路獨立的光電、電光轉(zhuǎn)換電路，所以光模塊光模塊的空間布局、功耗等都比傳統(tǒng)的SFP光模塊復雜很多。CSFP光模塊的封裝與SFP光模塊類似，包括PCB、兩個激光器、兩個激光器驅(qū)動器、外殼以及一個或兩個溫度傳感器。由于溫度傳感器固定在PCB上，而PCB上不同位置的溫度相差不大，不同位置的溫度傳感器檢測得到的溫度相差不大，因此在現(xiàn)有很多方案中，采用一個溫度傳感器來檢測溫度，并以此溫度計算激光器的溫度。CSFP光模塊在使用過程中可能雙通道同時工作,或者某一通道瞬間停止工作,或在兩個通道之間來回切換工作，因此，在上述不同的工作模式下的功耗變化，將導致溫度傳感器和激光器之間的穩(wěn)態(tài)溫差出現(xiàn)變化。在一個通道的激光器工作的情況下，另一個激光器的突然關(guān)閉或開啟，會導致CSFP光模塊的電功率發(fā)生突變，如果按照現(xiàn)有技術(shù)的方法計算激光器的溫度，同樣會面臨上述技術(shù)問題，即計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別，進而影響CSFP光模塊的工作性能。如圖5所示，是本發(fā)明一種實施例的光模塊中激光器的溫度計算方法，包括如下步驟。S11、當光模塊的電功率發(fā)生突變后，在特定時間范圍內(nèi)，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內(nèi)，自突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差向突變后的第二穩(wěn)態(tài)溫差漸變。本實施例的光模塊，并不局限于上述SFP光模塊或者CSFP光模塊，亦可以是其他光模塊，例如：GBIC(GigabitInterfaceConverter，將千兆位電信號轉(zhuǎn)換為光信號的接口器件)等。在光模塊中，光模塊的電功率直接影響光模塊中的溫度傳感器與激光器之間的穩(wěn)態(tài)溫差。穩(wěn)態(tài)溫差是指，在光模塊的一種工作狀態(tài)下(例如關(guān)閉或開啟，或者其中某些通道關(guān)閉而剩余通道開啟等狀態(tài))，溫度傳感器最終穩(wěn)定的溫度(即溫度傳感器的檢測值)與激光器最終穩(wěn)定的溫度之間的溫度差。從
背景技術(shù)：
中描述可知，光模塊從一個工作狀態(tài)進入另一個工作狀態(tài)后，溫度傳感器需要經(jīng)過一定時長(特定時間范圍內(nèi))，方可達到最終穩(wěn)定的溫度。如圖4所示，在一個實施例中，光模塊在t0時刻從單通道工作進入雙通道工作，其電功率發(fā)生了突變，而溫度傳感器的溫度則經(jīng)過了一段時間的變化，最終在t1時刻才達到穩(wěn)定，t0時刻至t1時刻即為上述一定時長(特定時間范圍內(nèi))。由于激光器與光模塊的外殼靠近，因此在周圍環(huán)境溫度一定的情況下，即使光模塊的電功率發(fā)生變化，激光器的溫度變化也不大(例如，典型的溫度變化不超過1℃)，不會對激光器的工作性能造成很大影響。如圖4所示，在一個實施例中，激光器的溫度可以視為保持不變。從圖4還可以看出，在光模塊在單通道工作的狀態(tài)下(t0時刻之前)，溫度傳感器與激光器之間的溫差是第一穩(wěn)態(tài)溫差，在t0時刻開始至t1時刻，溫度傳感器與激光器之間的溫差是逐漸增大的，可以稱之為過渡溫差，直至到達t1時刻以后，溫度傳感器與激光器之間的溫差達到第二穩(wěn)態(tài)溫差，也即是說，溫差在特定時間范圍內(nèi)自第一穩(wěn)態(tài)溫差向第二穩(wěn)態(tài)溫差漸變。然而，圖4僅僅是一個電功率從低到高的變化的示意圖，光模塊亦存在電功率從高到低變化的情形，可以理解，在這些情形下，在所述特定時間范圍內(nèi)，溫度傳感器與激光器之間的溫差亦是從突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差，經(jīng)過過渡溫差逐漸變?yōu)橥蛔兒蟮牡诙€(wěn)態(tài)溫差。由于光模塊的電壓基本上是穩(wěn)定的，因此，判斷光模塊的電功率是否發(fā)生突變，可以是通過判斷光模塊的電流是否發(fā)生突變而實現(xiàn)。該電功率是指能夠影響光模塊中的溫度傳感器與激光器之間的穩(wěn)態(tài)溫差的電功率，包括光模塊的總電功率，或者光模塊中局部(例如，激光器驅(qū)動器)的電功率。同樣，該電流是指能夠影響光模塊中的溫度傳感器與激光器之間的穩(wěn)態(tài)溫差的電流，包括光模塊的總電流，或者光模塊中局部(例如，激光器驅(qū)動器)的電流。該電功率與光模塊中對應電流正相關(guān)，在一些實施例中，可以通過檢測對應電流的大小，然后將該電流乘以對應的電壓計算該電功率。例如總電功率與光模塊的總電流正相關(guān)，局部的電功率與光模塊中局部的電流有關(guān)。判斷光模塊的電功率是否出現(xiàn)突變，可以通過判斷相鄰時刻光模塊的電功率的變化是否大于電功率閾值而實現(xiàn)。這種電功率閾值可以根據(jù)實驗而設置，例如，針對一些光模塊，設定電功率閾值為0.1W。判斷光模塊的電流是否出現(xiàn)突變，可以通過判斷相鄰時刻光模塊的電流的變化是否大于電流閾值而實現(xiàn)。這種電流閾值可以根據(jù)實驗而設置，例如，針對一些光模塊，設定電功率閾值為0.1/U(A),其中，U表示光模塊的工作電壓。在一些實施例中，可以通過實驗獲得光模塊的穩(wěn)態(tài)溫差與電功率之間的對應關(guān)系，這樣，可以分別根據(jù)突變前的電功率和突變后的電功率，計算得到突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差和突變后的第二穩(wěn)態(tài)溫差。在一些實施例中，也可以根據(jù)其他方式確定第一穩(wěn)態(tài)溫差和第二穩(wěn)態(tài)溫差?？梢愿鶕?jù)實驗，預先設定電功率與穩(wěn)態(tài)溫差的對應表，根據(jù)光模塊的突變前的電功率和突變后的電功率，查找該對應表即可以獲得對應的第一穩(wěn)態(tài)溫差和第二穩(wěn)態(tài)溫差。例如，在一個實施例中，電功率與穩(wěn)態(tài)溫差的對應表如下：電功率穩(wěn)態(tài)溫差0-0.5WT1℃0.5-1WT2℃1-1.5WT3℃1.5-2WT4℃溫度傳感器每次的檢測值減去對應的溫差，得到激光器的溫度。例如，在t0時刻，溫度傳感器的檢測值減去此時的溫差(第一穩(wěn)態(tài)溫差)得到此時的激光器的溫度；在t0至t1時刻之間的某一時刻，溫度傳感器的檢測值減去此時的溫差得到此時的激光器的溫度，等等。在現(xiàn)有技術(shù)中，溫度傳感器也是每隔一定時間進行檢測獲得檢測值(溫度傳感器的溫度)，然后減去一穩(wěn)態(tài)溫度，得到激光器的溫度。通過本實施例，逐漸增大或減小溫度傳感器與激光器之間的溫差，并根據(jù)每次溫度傳感器的檢測值減去該溫差，得到激光器的溫度，該激光器的溫度更加接近激光器的實際溫度，而不會出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)那樣的技術(shù)缺陷，即將溫度傳感器的溫度減去突變后的穩(wěn)態(tài)溫差而得到激光器的溫度，而造成激光器的溫度與實際溫度。經(jīng)過大量的實驗研究發(fā)現(xiàn)，溫度傳感器與激光器之間的溫差的變化量是逐漸減小的，如圖4所示，在t0至t1時刻這一特定時間范圍期間，越靠近t0時刻，過渡溫差的斜率越大，也就是溫差的變化量越大，越靠近t1時刻，過渡溫差的斜率越小，也就是溫差的變化量越小，直至接近t1時刻斜率接近0，最后，溫度傳感器與激光器之間的溫差維持在第二穩(wěn)態(tài)溫差。因此，為了使得到的激光器的溫度更加準確，本發(fā)明在前面實施例的基礎上進一步提供了以下實施例。使溫差的變化逐漸減小。這樣，將溫度傳感器的檢測值減去該漸變的溫差，獲得的激光器的溫度將更加準確。經(jīng)過大量的實驗研究發(fā)現(xiàn)，溫度傳感器與激光器之間的溫差的變化更接近斜率逐漸減小的指數(shù)變化，因此，為了使得到的激光器的溫度更加準確，本發(fā)明在前面實施例的基礎上進一步提供了以下實施例。使所述溫差呈斜率逐漸減小的指數(shù)變化。這樣，將溫度傳感器的檢測值減去該漸變的溫差，獲得的激光器的溫度將更加準確。如圖6所示，本發(fā)明還提供了一個更加具體的實施例。由于激光器的溫度Tf＝溫度傳感器的溫度Ts-溫差，而溫差＝穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total0-剩余溫差變化量T_Total，因此，激光器的溫度Tf可以通過以下的算法計算得到：Tf＝Ts-T_Total0+T_Total。T_Total0表示所述光模塊突變后的第二穩(wěn)態(tài)溫差與所述光模塊突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差之間的穩(wěn)態(tài)溫差變化量。第一穩(wěn)態(tài)溫差與第二穩(wěn)態(tài)溫差的計算方法可以根據(jù)前述實施例的方法進行計算。例如，如圖4所示，假如光模塊從單通道工作變化為雙通道工作，穩(wěn)態(tài)溫差變化量為10℃，在溫差開始變化之前，剩余溫差變化量T_Total即為穩(wěn)態(tài)溫差變化量10℃。第1秒后，溫差變化(增大)1℃，那么，剩余溫差變化量T_Total＝T_Total0-1℃＝9℃；第2秒后，溫差再次變化(增大)1℃，那么，剩余溫差變化量T_Total＝T_Total0-1℃-1℃＝8℃；第3秒后，溫差再次變化(增大)1℃，那么，剩余溫差變化量T_Total＝T_Total0-1℃-1℃-1℃＝7℃；以此類推，第10秒后，溫差再次變化(增大)1℃，那么，剩余溫差變化量T_Total＝T_Total0-1℃-1℃-1℃…1℃＝0℃；此時，溫度傳感器與激光器的溫差最終達到穩(wěn)態(tài)溫差變化量?；谏鲜鲇嬎慵す馄鞯臏囟鹊乃悸?，在本實施例中，光模塊中激光器的溫度計算方法，包括如下步驟。S21、計算光模塊的電功率。S22、判斷光模塊當前的電功率比上一次的電功率是否出現(xiàn)突變，若是，計算所述光模塊突變后的第二穩(wěn)態(tài)溫差與所述光模塊突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差之間的穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total0。將剩余溫差變化量T_Total初始化為T_Total0。S23、判斷所述剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total是否小于溫差閾值，若否，生成小于所述剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total的溫差變化量步長ΔT。激光器的溫度變化不大的情況下，其光功率與驅(qū)動電流之間的關(guān)系特性不會發(fā)生很大變化，因而不會影響光模塊的工作。因此，可以設置一溫差閾值，當剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total小于溫差閾值，則不需要對激光器的溫度進行計算，否則，當剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total大于溫差閾值，生成小于所述剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total的溫差變化量步長ΔT。在一個實施例中，溫差閾值為0.5℃。在一個實施例中，ΔT＝k*T_Total，其中，k大于0且小于1。S24、將所述剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量減去所述溫差變化量步長的結(jié)果，對所述剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量進行更新。在一個實施例中，本步驟S24可以數(shù)學公式表示為：T_Total＝T_Total-ΔT。S25、檢測所述溫度傳感器的溫度Ts。S26、將所述溫度Ts減去所述穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total0，再加上剩余穩(wěn)態(tài)溫差變化量T_Total得到所述激光器的溫度Tf，在經(jīng)過設定時長Δt后，返回執(zhí)行步驟S23。如前所述，溫度Tf＝Ts-T_Total0+T_Total。由于溫度傳感器的溫度是逐漸變化的，因此，需要經(jīng)過設定時長Δt后，再重新進行下一輪對激光器的溫度的計算，以保證每輪時間間隔相同。經(jīng)過多輪對激光器的溫度計算之后，當溫差變化量T_Total小于溫差閾值，則計算過程結(jié)束，得到最終的激光器的溫度。本發(fā)明還提供了一種實施例的光模塊中激光器的溫度計算裝置，所述溫度計算裝置用于，當光模塊的電功率發(fā)生突變后，在特定時間范圍內(nèi)，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內(nèi)，自突變前的第一穩(wěn)態(tài)溫差向突變后的第二穩(wěn)態(tài)溫差漸變。該實施例中的裝置的處理器執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在有關(guān)光模塊中激光器的溫度計算方法的實施例中執(zhí)行了詳細描述，此處將不做詳細闡述說明。應當理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍執(zhí)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。當前第1頁1 2 3