一種電吸收調(diào)制激光器的tec啟動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路，包括：一電源電路、一TEC控制電路、一集成了一TEC和一熱敏電阻NTC的激光器、一TEC閉環(huán)反饋電路，位于所述電源電路輸出端和TEC控制電路的電源輸入端之間還設(shè)有一電流緩沖電路，該電路包括：一P-MOS管，第一電容、第二電容和一第五電阻，所述P-MOS管源極S與電源電路的輸出端和第一電容的一端連接，該電容另一端與P-MOS管柵極G連接并通過第五電阻接地；所述P-MOS管的漏極D與TEC控制電路的電源輸入端相連，同時通過第二電容接地。由于P-MOS管，第一電容、第二電容和第五電阻組成的電流緩沖電路，元器件成本低，能較好地抑制TEC控制電路引起的浪涌電流對電吸收調(diào)制激光器產(chǎn)生的影響，提高了激光器的工作穩(wěn)定性。
【專利說明】—種電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電吸收調(diào)制激光器EML (Electro-absorpt1n ModulatedLaser)，尤其涉及一種電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路。

【背景技術(shù)】
[0002]在SFP+(Enhanced Small Form Factor Pluggable Module)、XFP(10 GigabitSmall Form Factor Pluggable Module)模塊的長距離傳輸中，需要使用電吸收調(diào)制激光器來滿足長距離傳輸性能。由于EML激光器的輸出波長、電流閾值、最大輸出功率和最小功率的波動都會受到激光器的工作溫度影響，所以EML激光器內(nèi)部都集成了一熱電制冷器TEC(Thermo Electric Cooler)和一高精度負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻NTC(NegativeTemperature Coefficient),通過閉環(huán)反饋回路電路保證激光器工作在穩(wěn)定的工作溫度點(diǎn)上，從而保證激光器的傳輸性能。如圖1所不的電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路,包括一電源電路10、一 TEC控制電路20、一集成了一 TEC和一熱敏電阻NTC的激光器30、一 TEC閉環(huán)反饋電路40，其中，TEC控制電路20，包括:第一、二 DC-DC電路21、22，兩電路分路經(jīng)第一、第二濾波電路濾波輸出端與激光器30內(nèi)集成熱電制冷器TEC31的TEC-和TEC+兩個引腳連接。其工作原理:電源電路10為TEC控制電路20提供3.3V的工作電壓，第一、二DC-DC電路21、22分別經(jīng)第一、第二濾波電路濾波后為激光器30內(nèi)的熱電制冷器TEC31的TEC-和TEC+兩個引腳分別提供不同的電壓，使得熱電制冷器TEC產(chǎn)生正向或者反向的電流，熱電制冷器TEC31再根據(jù)電流方向?yàn)榧す馄?0加熱或者制冷。當(dāng)激光器30的工作溫度偏高時，激光器30內(nèi)部的NTC電阻32的阻值就會變小，由此TEC閉環(huán)反饋電路40提供一個電壓變大的信號給TEC控制電路20內(nèi)部的閉環(huán)控制電路23，該電路使第二 DC-DC電路22的電壓比第一 DC-DC電路21的電壓高，使流經(jīng)激光器30內(nèi)部TEC的電流方向由TEC+流向TEC-，激光器30的內(nèi)部的TEC31會迫使激光器30的工作溫度下降，保持激光器30的工作溫度穩(wěn)定。反之，當(dāng)激光器30的工作溫度偏低時，激光器30內(nèi)部的NTC電阻32的阻值就會變大，于是TEC閉環(huán)反饋電路40提供一個電壓變小的信號給TEC控制電路20內(nèi)部的閉環(huán)控制電路23，TEC控制電路20內(nèi)部的閉環(huán)控制電路23使TEC控制電路20內(nèi)部的第二DC-DC電路22的電壓比第一 DC-DC電路21的電壓低，使流經(jīng)激光器30內(nèi)部TEC31的電流方向由TEC-流向TEC+，激光器30的內(nèi)部的TEC31會迫使激光器30的工作溫度升高，保持激光器30的工作溫度穩(wěn)定。
[0003]TEC控制電路20內(nèi)部的參考電源V_Ref經(jīng)過電阻R1、電阻R2和電阻R3、電阻R4分別分壓，分壓后分別提供給TEC控制電路20內(nèi)部的輸出限流電路24及輸出限壓電路25，用于設(shè)定TEC控制電路20的最大輸出電流及最大輸出電壓，TEC控制電路20內(nèi)部的電流檢測電路及電壓監(jiān)控電路保證使激光器30內(nèi)部的TEC31工作在安全的電壓和電流內(nèi)，以保護(hù)激光器30內(nèi)部的TEC31不被損壞。
[0004]由于TEC控制電路20內(nèi)部的第一 DC-DC電路21和第二 DC-DC電路22是屬于硬開關(guān)的直流開關(guān)電源電路，以及負(fù)載又是直流電阻只有幾個歐姆的TEC31，而內(nèi)部的這些電路從上電到建立一個穩(wěn)態(tài)又還需要一些時間，這樣上電瞬間就有產(chǎn)生一個比較大的電壓差加載在激光器30內(nèi)部的TEC31上，而TEC31的直流電阻值比較小，于是流經(jīng)TEC31上的電流就會瞬間增大很多，導(dǎo)致模塊在上電瞬間的時候產(chǎn)生很大的浪涌電流，嚴(yán)重超出了 SFP+和XFP模塊性能要求。目前，業(yè)內(nèi)普遍采用高性能TEC控制電路20芯片——美國公司美信MAX8520/MAX8521芯片，通過采取人為的把TEC控制電路20內(nèi)部的輸出電流電路24和輸出限壓電路25的設(shè)置值都變小，使TEC控制電路20的輸出電壓和電流都減小，仍然不能抑制模塊上電瞬間所產(chǎn)生的浪涌電流。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服以上缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種能有效抑制啟動電流浪涌的電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路。
[0006]為達(dá)到以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路，包括:一電源電路、一 TEC控制電路、一集成了一 TEC和一熱敏電阻NTC的激光器、一 TEC閉環(huán)反饋電路，位于所述電源電路輸出端和TEC控制電路的電源輸入端之間還設(shè)有一電流緩沖電路，該電路包括:一 P-MOS管,第一電容、第二電容和一第五電阻，所述P-MOS管源極S與電源電路的輸出端和第一電容的一端連接，該電容另一端與P-MOS管柵極G連接并通過第五電阻接地；所述P-MOS管的漏極D與TEC控制電路的電源輸入端相連，同時通過第二電容接地。
[0007]所述第一電容的取值0.1uF?4.7uF。
[0008]所述第二電容的取值1uF?47uF。
[0009]所述第五電阻的取值510ΚΩ?2000ΚΩ。
[0010]所述電源電路取值3.3V。
[0011]上述電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路中，由于在電源電路輸出端和TEC控制電路的電源輸入端之間增加由P-MOS管，第一電容、第二電容和第五電阻組成的電流緩沖電路，元器件成本低，能較好地抑制TEC控制電路引起的浪涌電流對電吸收調(diào)制激光器產(chǎn)生的影響，提高了激光器的工作穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1表示現(xiàn)有技術(shù)電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路原理圖；
圖2表示本發(fā)明電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明最佳實(shí)施例。
[0014]如圖2所不的電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路,包括:一電源電路10、一 TEC控制電路20、一集成了一 TEC31和一熱敏電阻NTC32的激光器30、一 TEC閉環(huán)反饋電路40，位于電源電路10輸出端和TEC控制電路20的電源輸入端之間還設(shè)有一電流緩沖電路50，該電路包括:一 P-MOS管51，第一電容Cl、第二電容C2和一第五電阻R5，P-MOS管51源極S與電源電路10的輸出端和第一電容Cl的一端連接，該電容Cl另一端與P-MOS管51柵極G連接并通過第五電阻R5接地；P-M0S管51的漏極D與TEC控制電路20的電源輸入端相連，同時通過第二電容C2接地。其中，第一電容Cl的取值0.1uF?4.7uF ;第二電容C2的取值1uF?47uF;第五電阻R5的取值510ΚΩ?2000ΚΩ ;電源電路10取值3.3V。當(dāng)外部電源經(jīng)過模塊的電源電路10后，輸出的電壓經(jīng)過電流緩沖電路50內(nèi)部的第一電容Cl與第五電阻R5組成的微分電路來控制P-MOS管51的開啟狀態(tài)，剛上電的初始狀態(tài)由于第一電容Cl、第五電阻R5組成的微分電路,在第五電阻R5與P-MOS管51柵極G相連的一端會產(chǎn)生一個尖峰脈沖電壓，此尖峰脈沖電壓由電源電壓隨著第一電容Cl兩端的電壓逐漸充滿而使得第一電容Cl的阻抗變的很大時,在第五電阻R5與P-MOS管51柵極G相連的地方形成的電壓就會越來越小，接近地電位的電壓，這個電壓的變化過程會使P-MOS管51從關(guān)斷狀態(tài)緩慢的變化為導(dǎo)通狀態(tài)，直至P-MOS管51完全導(dǎo)通。P-MOS管51在導(dǎo)通的過程中，導(dǎo)通電阻逐漸由大變小，P-MOS管51的導(dǎo)通電阻與第二電容C2形成一個可變的RC濾波電路，使TEC控制電路20上的電源電壓緩慢上升，TEC控制電路20內(nèi)部電路的工作狀態(tài)逐步趨于穩(wěn)態(tài)，由于電壓是緩慢上升的，即使TEC控制電路20內(nèi)部電路還沒有趨于穩(wěn)定，其輸出幅度由于電壓比較低，不會出現(xiàn)大的輸出幅度導(dǎo)致很大的浪涌電流產(chǎn)生，從根本上很好的克服了 TEC控制電路20上電瞬間輸出較大變化幅度的浪涌電流。
[0015]上述電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路中，由于在電源電路輸出端和TEC控制電路20的電源輸入端之間增加由P-MOS管51，第一電容Cl、第二電容C2和第五電阻R5組成的電流緩沖電路，元器件成本低，能較好地抑制TEC控制電路引起的浪涌電流對電吸收調(diào)制激光器產(chǎn)生的影響，提高了激光器的工作穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路，包括:一電源電路(10)、一 TEC控制電路(20)、一集成了一 TEC (31)和一熱敏電阻NTC (32)的激光器(30)、一 TEC閉環(huán)反饋電路(40),其特征在于，位于所述電源電路(10)輸出端和TEC控制電路(20)的電源輸入端之間還設(shè)有一電流緩沖電路(50)，該電路包括:一 P-MOS管(51)，第一電容(Cl)、第二電容(C2)和一第五電阻(R5)，所述P-MOS管(51)源極S與電源電路(10)的輸出端和第一電容(Cl)的一端連接，該電容(CI)另一端與P-MOS管(51)柵極G連接并通過第五電阻(R5 )接地；所述P-MOS管(51)的漏極D與TEC控制電路(20 )的電源輸入端相連，同時通過第二電容(C2 )接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路，其特征在于，所述第一電容(Cl)的取值0.1uF?4.7uF。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路，其特征在于，所述第二電容(C2)的取值1uF?47uF。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路，其特征在于，所述第五電阻(R5)的取值 510ΚΩ ?2000ΚΩ。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電吸收調(diào)制激光器的TEC啟動電路，其特征在于，所述電源電路(10)取值3.3V。
【文檔編號】H01S5/06GK104348082SQ201310343841
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】熊志剛, 方華 申請人:深圳新飛通光電子技術(shù)有限公司