基于单片机的平均光功率和消光比恒定的自动控制光模块

摘要

本发明公开了基于单片机的平均光功率和消光比恒定的自动控制光模块，涉及光通信领域中的光模块；具体地说，涉及光模块的结构及其控制方法。本光模块的主要结构是：单片机(1)、数模转换器(2)、激光器驱动电路(4)、激光器组件(7)、背光电流取样电路(5)和单片机(1)依次连接，实现平均光功率恒定控制；单片机(1)、数模转换器(2)、激光器驱动电路(4)、激光器组件(7)、温度取样电路(3)和单片机(1)依次连接，实现消光比恒定控制。本发明电路简洁，控制效果好，精确度高，响应快、应用方便。

主权项

一种基于单片机的平均光功率和消光比恒定的自动控制光模块，其特征在于：主要包括单片机(1)、数模转换器(2)、温度取样电路(3)、激光器驱动电路(4)、背光电流取样电路(5)、保护电路(6)和激光器组件(7)；单片机(1)、数模转换器(2)、激光器驱动电路(4)、激光器组件(7)、背光电流取样电路(5)和单片机(1)依次连接，实现平均光功率恒定控制；单片机(1)、数模转换器(2)、激光器驱动电路(4)、激光器组件(7)、温度取样电路(3)和单片机(1)依次连接，实现消光比恒定控制；温度取样电路(3)设置在激光器组件(7)附近，获取激光器组件(7)的温度；保护电路(6)设置在激光器驱动电路(4)和激光器组件(7)之间，实现对激光器组件(7)的保护；1)平均光功率恒定控制方法是：通过上位机设置控制参数给单片机；控制步骤如下：①通过上位机进行功率上报校准，设置一偏置电流点，读取功率计读数输入上位机界面，背光电流取样电路(5)把此功率转化为电压，输入到单片机(1)进行模数转化后，输出背光二极管电流给上位机；同样，设置另外一偏置电流点，读取功率计读数输入上位机界面，单片机(1)输出背光二极管电流给上位机，通过以上数据计算公式：P＝KIpb+b，式中：P为平均光功率，Ipb为背光二极管输出电流，K、b为常数；②通过上位机界面设置输出平均光功率设定值、偏置电流调整步进值、允许控制的误差范围；③单片机(1)通过反复采样背光二极管电流，来判断平均光功率是否达到设置值允许的误差范围内；如果超出误差范围，单片机(1)通过设置的步进增加或者减小偏置电流，来控制平均光功率在误差允许范围内；2)消光比恒定控制方法是：通过反复试验确定温度与调制电流设置表，利用查表方式设置调制电流来保持消光比恒定；控制步骤如下：①通过热敏电阻取样激光器温度对应的电压，输入单片机(1)进行模数转换；②单片机(1)通过公式运算：T＝aV3+bV2+cV+d把电压转换为温度查表，式中：T为温度，V为AD取样所得电压，a、b、c、d为常数；③单片机(1)查出相应温度下的调制电流值，输出去控制激光器驱动器电路(4)。