4/13/2020，光纖在線訊    在光纖通信系統(tǒng)中，二極管激光器主要用作發(fā)射機中的信號源，以及摻鉺光纖放大器(EDFA)和半導(dǎo)體光放大器的泵激光器中，在這些應(yīng)用里，激光器的特性，（含波長，效率等）必須保持穩(wěn)定以確保電信系統(tǒng)的整體性能良好，然而這些特性取決于激光器的溫度。

那么如何成功實現(xiàn)±0.001℃的溫度控制，同時還能更好的保護芯片和確保TEC安全可靠的工作呢？來讓數(shù)明解惑你的十萬個為什么！

|| “神馬”是光放大器？

顧名思義，光放大器——就是放大光信號。

光放大器的成功開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化是光纖通信技術(shù)中的一個非常重要的成果,它大大地促進了光復(fù)用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。



EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)摻鉺光纖放大器——光放大神器

EDFA被稱為摻鉺光纖放大器,是一種特殊的光纖，在纖芯中注入餌離子(Er3)+的光信號放大器，使得在泵浦光源作用下，可直接對某一波長的光信號進行放大。


|| EDFA放大原理



通過了解，我們知道，摻鉺光纖放大器是通過1550nm波長的信號光在光纖里輸入鉺離子產(chǎn)生的；鉺離子經(jīng)過激活，因此可以在光傳輸損耗較低的1550nm工作窗口中放大光信號。980nm或者1480nm光學(xué)泵浦激光器能向摻鉺光纖注入高強度能量，從而激活鉺離子，把傳輸中的光信號加以放大。

|| EDFA中的核心：泵浦光源和TEC控制系統(tǒng)

泵浦光源(pump-LD)是EDFA產(chǎn)品中的一個核心器件，因此它的輸出功率要求需要足夠高，輸出的波長才能足夠足夠穩(wěn)定，它的內(nèi)部集成了半導(dǎo)體激光二極管(Laser Diode)、TEC、背光探測器和熱敏電阻。

同時，為了控制溫度和確保穩(wěn)定性，泵浦光源的內(nèi)部集成TEC和熱敏電阻，配合外部的TEC控制器，便可保證LD工作環(huán)境溫度在可控制范圍內(nèi)，因此確保LD的波長足夠穩(wěn)定。
 
EDFA產(chǎn)品由于發(fā)射功率較大，需要更大的制冷制熱功率，SLM8835能提供高達3A的制冷制熱電流，可完全滿足設(shè)計需求。





|| 數(shù)明SLM883X如何實現(xiàn)高精度高效率的溫度控制

數(shù)明最新自主研發(fā)的SLM883X系列TEC控制芯片是由SLM8833,SLM8834和SLM8835組成，其中SLM8835的最大輸出電流為3A，該系列產(chǎn)品集成了兩個零漂移，軌對軌的運算放大器；此產(chǎn)品獨特的采用單電感功率級架構(gòu)，實現(xiàn)了更緊湊，更高效的轉(zhuǎn)換效率，以及更低的噪聲和更少的外圍器件。

另外,在功率控制方面,集成了超低阻抗的MOSFET,可將損耗降得更低,因此壽命更長久！
同時還集成了TEC最大制冷、最大制熱電壓電流的限定功能，使得TEC電壓電流的監(jiān)測等功發(fā)揮出了該有的本色！



上圖顯示的是由SLM8835構(gòu)成的TEC系統(tǒng)的框圖；系統(tǒng)由TEC和溫度傳感器，兩個運放構(gòu)成的溫度信號調(diào)理，PID補償回路和單電感的功率級所組成。

||   SLM8835—測試波形圖

圖1系統(tǒng)啟動到制熱模式時，TEC+和TEC-的電壓波形以及流過TEC電流的波形，為了減少啟動時產(chǎn)生過沖電流對TEC的損傷，系統(tǒng)會進入軟起動，根據(jù)PID的輸出電壓建立TEC兩端的電壓。


圖1軟起動到制熱模式的波形


圖2制冷-制熱動態(tài)切換波形


圖3制冷制熱切換時TEC電流過零時的波形

圖2和圖3分別是為制冷-制熱動態(tài)切換波形和制冷制熱切換時TEC電流過零時的波形，通過這些測試證明，系統(tǒng)現(xiàn)已具有足夠良好的動態(tài)特性，以及超強的穩(wěn)定性。

||   SLM883X 性能優(yōu)勢總結(jié)

在做SLM883X系列產(chǎn)品設(shè)計時，我們將該產(chǎn)品集成了超低阻抗的MOSFET和一個10mA的2.5V固定輸出的低噪聲LDO，并集成SYNC功能。

該芯片內(nèi)部集成兩個軌對軌的高精度運放，成功實現(xiàn)最高可達±0.001℃的溫度控制，更好的保護芯片和確保TEC安全可靠的工作。

SLM883X優(yōu)勢性能:
精準溫度控制
低噪聲
更少的外圍器件
更緊湊，更高效的轉(zhuǎn)換效率