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EML激光器温度控制系统设计

导读: 在光通信领域中,用于高速、长距离通信的电吸收调制激光器(Electlro-absorptionModulatedLaser,EML)对温度稳定性的要求很高,并朝着小型化和高密度化方向发展。

  

  在光通信领域中,用于高速、长距离通信的电吸收调制激光器(Electlro-absorptionModulatedLaser,EML)对温度稳定性的要求很高,并朝着小型化和高密度化方向发展。EML激光器是第一种大量生产的铟镓砷磷(InGaAsP)光电集成器件。它是在同一半导体芯片上集成激光器光源和电吸收外调制器,具有驱动电压低、功耗低、调制带宽高、体积小,结构紧凑等优点,比传统DFB激光器更适合于高速率、长距离的传输。

  EML激光器的输出波长、电流阈值、最大输出功率和最小功率的波动都直接受工作温度的影响。同时,光源的啁啾声受限于光通道的最大允许色散,虽然光纤放大器可延长信号传输距离,但色散值随传输距离的线性累积与光纤放大器无关,因此只能对光源的啁啾提出很苛刻的要求。使用直接调制激光器远远满足不了系统对光源性能的要求,就目前技术而言,最简单的方法是使用带温度控制的电吸收激光源

  本设计方案采用体积小且易于控制的热电制冷器(ThermoElectricCooler,TEC)作为制冷和加热器件,并采用高精度的负温度系数热敏电阻(NTC)作为温度传感器,以MCU为控制核心,对EML激光器进行精密温度控制。EML的内部结构框图如图1所示。虚线框内,上面的二极管负责监控激光器和控制开关,下面的二极管控制背光电流。

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