一种激光器的温度调节方法及系统、计算机可读存储介质与流程

本申请涉及光通信技术领域，特别是涉及一种激光器的温度调节方法及系统、计算机可读存储介质。

背景技术：

光模块是一种用于光电信号转换的光电子器件，主要应用于光通信领域。在超长距离或使用在波分多址系统中，为保证激光的稳定性，激光器恒温工作，需要使用tec温控系统。

在光模块插入时，环境温度与激光器工作的恒温温度差别有时很大，而且激光器本身也要产生温度。通常的激光器温度控制系统是直接将温度设置值输入到自动控制网络(proportionintegrationdifferentiation，简称为pid)，将监控温度与温度设置值比较，产生温度调节信号电压输出给制冷器驱动(thermoelectriccooler，简称为tec)drv，然后tecdrv将激光器温度调节到设定的恒温值。该温度调节过程很短，会产生非常大的浪涌电流，超出交换机额定的峰值输出电流，对交换机的供电电路造成损害，降低模块的使用寿命。

因此，现有技术有待改进。

技术实现要素：

本申请提供一种激光器的温度调节方法及系统、计算机可读存储介质，将工作电流控制在交换机额定峰值输出电流内，避免交换机供电电路的损坏，以解决现有技术中对激光器的温度调节时产生的电流较大，对交换机的供电电路造成损坏，降低光模块使用寿命的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种激光器的温度调节方法，所述方法包括：采集激光器的温度值；将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。

可选地，采集激光器的温度值之前，包括：将光模块插入交换机；在所述光模块插入交换机之后，关闭激光器驱动和制冷器驱动。

可选地，根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，包括：将所述第一温度值进行数模转换，得到第一电压值；将所述第一电压值与所述目标温度的电压值比较，得到温度调节电压；根据所述温度调节电压对所述激光器的温度进行调节。

可选地，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度，包括：将所述激光器的温度值范围划分为至少一个单位温度，每个单位温度与电压值对应。

可选地，根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，包括：在所述温度值大于目标温度值的情况下，将所述温度值减小至相邻的第一单位温度值；在所述温度值小于目标温度值的情况下，将所述温度值增加至相邻的第一单位温度值；在所述温度值等于目标温度值的情况下，所述激光器将温度锁定在所述目标温度值。

可选地，将所述第一温度值进行数模转换，得到第一电压值之后，包括：将所述第一电压值输出至自动调节器，打开制冷器驱动；将所述温度调节电压传输至所述制冷器驱动，所述制冷器驱动根据所述温度调节电压对所述激光器的温度进行调节。

可选地，在所述温度值等于目标温度值的情况下，所述激光器将温度锁定在所述目标温度值之后，包括：将所述激光器驱动打开。

第二方面，本申请实施例提供了一种激光器的温度调节系统，包括：激光器；激光器驱动，用于驱动所述激光器；制冷器，用于调节所述激光器的温度；制冷器驱动，用于驱动所述制冷器；自动调节器，用于采集激光器的温度值；将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值；控制单元，用于设置目标温度和输出激光器驱动信号。

第三方面，本申请实施例提供了激光器的温度调节系统，所述激光器的温度调节系统可以实现以下步骤：

采集激光器的温度值；将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

采集激光器的温度值；将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：

根据本申请实施方式提供的方法，首先采集激光器的温度值；然后将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；最后重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。通过本申请中的激光器的温度调节方法，将工作电流控制在交换机额定峰值输出电流内，避免交换机供电电路的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中一种激光器的温度调节方法的流程示意图；

图2为本申请实施例中一种激光器的温度调节系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

发明人经过研究发现，通常的激光器温度控制系统是直接将温度设置值输入到pid网络，将监控温度与温度设置值比较，产生温度调节信号电压输出给tecdrv，然后tecdrv将激光器温度调节到设定的恒温值。此过程很短，会产生非常大的浪涌电流，超出交换机额定的峰值输出电流很多。对交换机的供电电路造成损害，对模块本身的使用寿命也会降低。

为了解决上述问题，在本申请实施例中，mcu读取激光器实时温度，计算与设定的恒温值与环境温度的差值，将激光器工作温度逐步调节到设定的恒温值。这样虽能增加了温控时间，但可以将温控系统消耗电流控制在合理范围，保证光模块整体消耗交换机额定范围内，从而可以解决光模块瞬间耗电过大的问题。

下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。

本申请实施例提供了一种激光器的温度调节方法，如图1所示，所述方法包括：

s1、采集激光器的温度值。

在步骤s1之前，将光模块插入交换机，在所述光模块插入交换机之后，关闭激光器驱动(lddrv)和制冷器驱动(tecdrv)。

在一种可选实施方式中，控制单元(microcontrollerunit，简称为mcu)检测激光器热敏电阻上的电压值，将该电压值转换为数值得到激光器的温度值，得到激光器的温度值。具体地，mcu检测激光器热敏电阻上的电压值，将该电压值进行模数转换(adc转换)，从模拟信号转换为数字信号，得到激光器的温度值。

s2、将所述温度值与目标温度值比较；

在本申请实施例中，将采集的激光器的温度值与目标温度值比较。

s3、根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；

在本申请实施例中，将所述激光器的温度值范围划分为至少一个单位温度，每个单位温度与电压值对应，其中温度值范围表示激光器工作时出现的温度。例如，激光器的温度为-40～+118℃，将该温度范围划分为80个小区域，单位温度分别为t1，t2，t3～tn～t79，t80。每个区域为一个单位温度tn，每个单位温度与一个电压值对应。这单位温度值存储在固定的寄存器中，通过数模转换，输出相应电压去调节激光器工作温度。

在一种可选实施方式中，在所述温度值tn大于目标温度值tm的情况下，将所述温度值tn减小至相邻的第一单位温度值tn-1；在所述温度值tn小于目标温度值tm的情况下，将所述温度值tn增加至相邻的第一单位温度值tn+1；在所述温度值tn等于目标温度值tm的情况下，所述激光器将温度锁定在所述目标温度值。

举例说明：激光器的目标温度为30℃，检测激光器的温度为50℃，此时温度公差为2，则将激光器的温度值减小至48℃。激光器的目标温度为30℃，检测激光器的温度为20℃，此时温度公差为2，则将激光器的温度值增加至22℃。

在本申请实施例中，在所述温度值等于目标温度值的情况下，所述激光器将温度锁定在所述目标温度值之后，将所述激光器驱动打开。

在一种可选实施方式中，根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，包括：将所述第一温度值进行数模转换(将数字信号转换为模拟信号)，得到第一电压值；将所述第一电压值输出至自动调节器(pid)，打开制冷器驱动(tecdrv)；将所述第一电压值与所述目标温度的电压值比较，得到温度调节电压；将所述温度调节电压传输至所述制冷器驱动(tecdrv)，所述制冷器驱动(tecdrv)根据所述温度调节电压对所述激光器的温度进行调节。

s4、重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。

在本申请实施例中，可以重复上述步骤s1、s2和s3，或者重复步骤s2和s3，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。在执行一次温度调节过程后，间隔预定时间执行下一次温度调节。

在一种可选实施方式中，激光器的温度调节方法包括：

步骤1、光模块插入交换机，mcu先关闭tecdrv和lddrv。

步骤2、mcu检测激光器热敏电阻上电压值，将该电压值转换为数值，即根据该电压值确定工作环境温度对应的值在哪个温度区域，得到激光器的温度值tn。

步骤3、当tn大于tm将温度设置对应值为tn-1；当tn小于tm将温度设置对应值为tn+1；将相应的dac转换后的电压值输出给tec电路的pid控制部分，并打开tec驱动；将转换后的电压值与监控温度(目标温度)对应电压值比较，产生温度调节电压输出给tecdrv，然后tecdrv将激光器温度调节到tn-1或者tn+1。

步骤4、间隔50毫秒后(该间隔时间可调)，将tn-2数值通过dac转换为电压，然后输出给tec电路的pid控制部分，重复步骤3中的过程，直到将温度调节至tm，通过dac转换为电压然后输出给tec电路的pid控制部分为止，激光器温度将锁定在目标温度。

步骤5、将激光驱动打开，mcu通过i2c线控制激光驱动芯片，分四步从小到大增加激光发射功率到目标值。因为激光器工作时本身也会发热，为了增加激光器工作的稳定性，需要步骤5中激光发射功率需要分几步增加。

根据sff-8431协议，有关sfp+光模块工作电流，交换机允许的连续峰值电流值是500ma。经测试发现常用的激光器温度控制系统消耗的连续电流峰值在高温(或低温)时，可以达到800～900ma，超出较多。而本申请实施例，测量的连续峰值电流值是400ma左右，低于500ma。

通过本申请中的激光器的温度调节系统，将工作电流控制在交换机额定峰值输出电流内，避免了交换机供电电路的损坏的同时，保护激光器，增加激光器的使用寿命，增加了光模块工作的稳定性。

本申请实施例提供了一种激光器的温度调节系统，如图2所示，所述系统包括：

激光器20；

激光器驱动(lddrv)21，用于驱动所述激光器20；

制冷器(tec)22，用于调节所述激光器20的温度；

制冷器驱动(tecdrv)23，用于驱动所述制冷器22；

自动调节器(pid)24，用于将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值；

控制单元(mcu)25，用于设置目标温度、采集激光器的温度值和输出激光器驱动信号。

在本申请实施例中，在采集激光器的温度值之前，将光模块插入交换机，在所述光模块插入交换机之后，关闭激光器驱动和制冷器驱动。

在一种可选实施方式中，mcu采集激光器的温度值，将采集的激光器的温度值输出至pid，pid将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；pid重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。其中

具体地，将所述第一温度值进行数模转换，得到第一电压值；将所述第一电压值输出至pid，打开tecdrv；将所述第一电压值与所述目标温度的电压值比较，得到温度调节电压；将所述温度调节电压传输至所述tecdrv，所述tecdrv根据所述温度调节电压对所述激光器的温度进行调节。

在本申请实施例中，在所述温度值等于目标温度值的情况下，所述激光器将温度锁定在所述目标温度值之后，将lddrv打开。

通过本申请中的激光器的温度调节系统，将工作电流控制在交换机额定峰值输出电流内，避免交换机供电电路的损坏，以解决现有技术中对激光器的温度调节时产生的电流较大，对交换机的供电电路造成损坏，降低光模块使用寿命的问题。

本申请实施例提供了一种激光器的温度调节系统，所述激光器的温度调节系统实现以下步骤：

采集激光器的温度值；将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

采集激光器的温度值；将所述温度值与目标温度值比较；根据比较结果，将所述温度值调节至第一温度值，所述第一温度值为与所述温度值相邻的单位温度；重复温度调节过程，直至将所述激光器的温度值调节至目标温度值。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。