一種降低emltosa的tec功耗的方法

2023-09-21 21:16:10 2

專利名稱：一種降低eml tosa的tec功耗的方法
技術領域：
本發明涉及電子信息領域，特別是涉及一種降低EML TOSA的TEC (Thermoelectric Cooler即半導體致冷器)功耗的方法。
背景技術：
光通信領域中，用於高速、長距離通信的電吸收調製雷射器 (Electlro-absorption Modulated Laser, EML)對溫度穩定性的要求很高，並朝著小型化和高密度化方向發展。EML雷射器是第一種大量生產的銦鎵砷磷(InGaAsP)光電集成器件。 它是在同一半導體晶片上集成雷射器光源和電吸收外調製器，具有驅動電壓低、功耗低、調製帶寬高、體積小，結構緊湊等優點，比傳統DFB雷射器更適合於高速率、長距離的傳輸。目前 EML TOSA (光發射次模塊 Transmitter Optical Subassembly),在整個光模塊工作溫度範圍內(_5°C -85°C )，TOSA核心溫度均為45°C，從而導致其TEC功耗很高。

發明內容
本發明為了克服目前EML TOSA的TEC功耗大的問題，為此提供一種降低EML TOSA 的TEC功耗的方法，所述方法為將光模塊工作溫度分成多個區間，在每個區間設置成不同的TOSA核心溫度，在光模塊工作溫度較低區間，TOSA核心溫度低，在光模塊溫度較高區間， TOSA核心溫度高，TOSA核心溫度與光模塊工作溫度成正變關係。根據本發明的實施例，所述光模塊工作溫度_5°C _85°C，工作溫度分成3個區間-5°C -TO°C> TO0C -Tl°c和 T1°C -85°c，其中 _5°C <T0<T1<85°C ；模塊工作溫度在 _5°C 至T0°C時，TOSA核心溫度設為TcTC ；模塊工作溫度在T1°C至85°C時，TOSA核心溫度設為Tu°C ；模塊工作溫度在IXTC至T1°C時，TOSA核心溫度從TcTC到Tu°C線性變化，其中 20<Td<45<Td<80。根據本發明的實施例，所述區間劃分為-5°C -2020°C -80°C和80°C _85°C，模塊溫度在_5°C至20°C時，TOSA核心溫度設為:35°C ；模塊溫度在20°C至80°C時，TOSA核心溫度從35°C到60°C線性變化；模塊溫度在80°C至85°C時，TOSA核心溫度設為60°C。根據本發明的實施例，所述TEC為TOSA內部的半導體製冷制熱的裝置，當設定的核心溫度大於模塊溫度時，TEC工作在制熱狀態以保證核心溫度為設定的核心溫度；當設定的核心溫度小於模塊溫度時，TEC工作在製冷狀態以保證核心溫度為設定的核心溫度。本發明的方法通過在不同區間設置不同TOSA核心溫度，當光模塊溫度與TOSA核心溫度的溫差越小，TOSA中TEC需要的電流越小，消耗的功率越小，從而降低模塊的整體功
^^ ο
具體實施例方式本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
3
本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖
)中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。本發明通過減小TOSA核心溫度與光模塊溫度的差來降低功耗，為此將光模塊工作溫度-5°C-85°C分成多個區間(需要說明，光模塊工作溫度也可以根據實際不同而不同)， 在每個區間設置成不同的TOSA核心溫度，在光模塊工作溫度較低區間，TOSA核心溫度低， 在光模塊溫度較高區間，TOSA核心溫度高，TOSA核心溫度與光模塊工作溫度成正變關係。本發明的一個實施例，將光模塊工作溫度_5°C _85°C分成3個區間，-50C -TO°C, TO0C -Tl0C,Tl0C -85°c，其中 _5°C <T0<T1<85°C ；模塊溫度在 _5°C至 T0°C時，TOSA 核心溫度設為TcfC ；模塊溫度在T1°C至85°C時，TOSA核心溫度設為Tu°C ；模塊溫度在T0°C至T1°C 時，TOSA核心溫度從TcfC到Tu°C線性變化，其中20<Td<45<Td<80。作為一種優選方式，區間劃分為_5°C -20°C, 200C -80°C,80°C _85°C，模塊溫度在-5°C至20°C時，TOSA核心溫度設為:35°C ；模塊溫度在20°C至80°C時，TOSA核心溫度從 35°C到60°C線性變化；模塊溫度在80°C至85°C時，TOSA核心溫度設為60°C。該實施例中將TOSA核心溫度線性變化臨界點設於模塊溫度的20°C和80°C時，可使TOSA核心溫度的變化趨勢更平緩，當核心溫度在線性變化區內變化時，模塊電流不會發生巨烈跳變，使模塊工作電流更加穩定。TEC為TOSA內部的半導體製冷(制熱)的裝置，當設定的核心溫度大於模塊溫度時，TEC工作在制熱狀態(TEC電流從TEC-流向TEC+，為制熱)以保證核心溫度為設定的核心溫度。當設定的核心溫度小於模塊溫度時，TEC工作在製冷狀態(TEC電流從TEC+流向 TEC-,為制熱)以保證核心溫度為設定的核心溫度。通過在不同區間設置不同TOSA核心溫度，當光模塊溫度與TOSA核心溫度的溫差越小，TOSA中TEC需要的電流越小，消耗的功率越小，從而降低模塊的整體功耗。當溫差大於零的時候，TEC工作在製冷狀態，當溫差小於零時工作在制熱狀態(TEC工作在制熱狀態時的效率比工作在製冷狀態時效率更高)。本發明並不局限於前述的具體實施方式
。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種降低EML TOSA的TEC功耗的方法，其特徵在於，所述方法為將光模塊工作溫度分成多個區間，在每個區間設置成不同的TOSA核心溫度，在光模塊工作溫度較低區間， TOSA核心溫度低，在光模塊溫度較高區間，TOSA核心溫度高，TOSA核心溫度與光模塊工作溫度成正變關係。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述光模塊工作溫度_5°C_85°C，工作溫度分成 3 個區間-5°C -T0°C>T0°C -T1°C和 T1°C _85°C，其中 _5°C< TO < Tl < 85°C;模塊工作溫度在_5°C至T0°C時，TOSA核心溫度設為TcTC ；模塊工作溫度在T1°C至85°C時，TOSA 核心溫度設為Tu°C ；模塊工作溫度在T0°C至T1°C時，TOSA核心溫度從TcfC到Tu°C線性變化，其中 20 < Td < 45 < Td < 80。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述區間劃分為_5°C-2020°C _80°C和 80°C -85°C，模塊溫度在_5°C至20°C時，TOSA核心溫度設為；模塊溫度在20°C至80°C 時，TOSA核心溫度從35°C到60°C線性變化；模塊溫度在80°C至85°C時，TOSA核心溫度設為 60 0C ο
4.如權利要求1、2或3所述方法，其特徵在於，所述TEC為TOSA內部的半導體製冷制熱的裝置，當設定的核心溫度大於模塊溫度時，TEC工作在制熱狀態以保證核心溫度為設定的核心溫度；當設定的核心溫度小於模塊溫度時，TEC工作在製冷狀態以保證核心溫度為設定的核心溫度。
全文摘要
本發明公開了一種降低EML TOSA的TEC功耗的方法，所述方法為將光模塊工作溫度分成多個區間，在每個區間設置成不同的TOSA核心溫度，在光模塊工作溫度較低區間，TOSA核心溫度低，在光模塊溫度較高區間，TOSA核心溫度高，TOSA核心溫度與光模塊工作溫度成正變關係。本發明的方法通過在不同區間設置不同TOSA核心溫度，當光模塊溫度與TOSA核心溫度的溫差越小，TOSA中TEC需要的電流越小，消耗的功率越小，從而降低模塊的整體功耗。
文檔編號H01S5/024GK102280813SQ201110177398
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月28日 優先權日2011年6月28日
發明者劉正華, 包銳, 楊洪, 魯妹玲 申請人:索爾思光電(成都)有限公司