[发明专利]一种实现光模块波长锁定的控制装置和方法

权利要求书

1.一种实现光模块波长锁定的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

激光器管芯温度控制单元，用于获取激光器内部负温度系数热敏电阻的反馈信号，并将该反馈信号与一预设信号进行比较，根据比较结果，通过调节温度控制闭环的比例系数和积分系数，产生输入至激光器内部热电制冷器的控制信号；

波长自动控制单元，用于检测激光器的输出光信号，获得用于实现波长锁定的波长偏差信号；及

叠加单元，用于将所述波长偏差信号叠加到所述预设信号中，并送入至所述激光器管芯温度控制单元。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述波长自动控制单元包括：分光器、背向光功率检测器、滤波器、光波长检测器、以及波长偏差信号生成单元；

激光器的输出光信号通过所述分光器分成两路光信号，一路光信号通过所述背向光功率检测器转化为一正比于输出光信号功率大小的第一背光电流信号；另一路光信号依次通过所述滤波器、光波长检测器输出一用于反映输出光信号波长变化的第二背光电流信号；

所述波长偏差信号生成单元用于通过比较所述第一背光电流信号和第二背光电流信号，获得输出光信号的波长变化量，根据该波长变化量计算所述波长偏差信号。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述波长偏差信号生成单元包括：用于将所述第一背光电流信号转化为电压信号的第一跨阻放大器，用于将所述第二背光电流信号转化为电压信号的第二跨阻放大器，用于比较所述第一跨阻放大器和所述第二跨阻放大器输出结果的误差放大器，以及波长偏差算法控制器；

所述第一跨阻放大器的输出端连接所述误差放大器的一个输入端，所 述第二跨阻放大器的输出端连接所述误差放大器的另一个输入端，所述误差放大器输出用于表征波长变化量的误差电压信号，并送至所述波长偏差算法控制器的输入端，所述波长偏差算法控制器用于将所述误差电压信号转化为所述波长偏差信号。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述误差放大器包括：积分电路单元以及两个调节反馈系数的数模转换单元；

所述积分电路的第一输入端连接所述第一跨阻放大器的输出端，在所述积分电路单元的第一输入端与输出端之间串联有一个数模转换单元，该数模转换单元用于接收一用于调节放大倍数的预设数字信号，并利用所述积分电路单元的输出量将该预设数字信号转换为一负反馈信号，叠加到所述第一跨阻放大器输出的电压信号中；

所述积分电路的第二输入端连接所述第二跨阻放大器的输出端，所述积分电路的第二输入端与一预设工作电压之间串联有另一个数模转换单元，该数模转换单元用于接收所述预设数字信号，并利用所述预设工作电压将该预设数字信号转换为一模拟量，叠加到所述第二跨阻放大器的输出电压信号中。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的控制装置，其特征在于，所述激光器管芯温度控制单元包括：误差放大单元、补偿控制单元、及热电制冷器驱动器单元；

所述误差放大单元的一个输入端接收来自激光器内部负温度系数热敏电阻的反馈信号，所述误差放大单元的另一个输入端连接所述叠加单元的输出端，该误差放大单元用于将所述反馈信号与所述叠加单元的输出结果进行比较，输出差值送入到所述补偿控制单元中；

所述补偿控制单元用于依据所述差值，通过调节温度控制闭环的比例系数和积分系数，输出用以控制激光器内部热电制冷器的控制命令；

所述热电制冷器驱动器单元用于将所述控制命令进行功率放大，输出 用以驱动激光器内部的热电制冷器。

6.一种实现光模块波长锁定的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

A、获取激光器内部负温度系数热敏电阻的反馈信号，并将该反馈信号与一预设信号进行比较，根据比较结果，通过调节温度控制闭环的比例系数和积分系数，产生输入至激光器内部热电制冷器的控制信号，形成激光器管芯温度控制负反馈回路；

B、检测激光器的输出光信号，获得表征波长变化的波长偏差信号；

C、将该波长偏差信号叠加到所述预设信号中，使波长变化信息添加到所述激光器管芯温度控制负反馈回路中，形成波长自动控制负反馈回路。