專利名稱：溫度控制型低功耗10G 80km SFP+光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于高速同步光傳輸網(wǎng)絡(luò)的長距離傳輸小封裝可熱插拔光收發(fā)模塊，尤其涉及一種溫度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模塊。
背景技術(shù)：
光收發(fā)模塊作為光纖接入網(wǎng)的核心器件推動(dòng)了干線光傳輸系統(tǒng)向低成本方向發(fā)展，使得光網(wǎng)絡(luò)的配置更加完備合理。目前的光通信市場競爭越來越激烈，通信設(shè)備要求的體積越來越小，接口板包含的接口密度越來越高。傳統(tǒng)的激光器和探測器分離的光模塊，已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代通信設(shè)備的要求。為了適應(yīng)通信設(shè)備對(duì)光器件的要求，光模塊正向高度集成的小封裝發(fā)展，可以說小封裝光收發(fā)模塊技術(shù)代表了新一代光通信器件的發(fā)展趨勢，是下一代高速網(wǎng)絡(luò)的基石。小型光模塊SFP+的出現(xiàn)，適應(yīng)LC接口的小封裝可熱插拔(Enhanced 8. 5and IOGigabitSmall Form Factor Pluggable Module，簡稱“SFP+”)模塊，由于其低功耗、集成化使用、更換靈活的優(yōu)點(diǎn)，成為下一代光網(wǎng)絡(luò)主流的使用器件。SFP+光模塊可用于各種典型產(chǎn)品，如高速器件、服務(wù)器、路由測試及異步傳輸模式 (簡稱“ATM”)、光纖和千兆以太網(wǎng)的測試、無限帶寬網(wǎng)絡(luò)等，SFP+模塊還允許對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問，易于連接使用。光收發(fā)模塊的一個(gè)發(fā)展方向是遠(yuǎn)距離。如今的光網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)距離越來越遠(yuǎn)，這要求遠(yuǎn)程收發(fā)器來與之匹配，其目的主要是省掉昂貴的光放大器，降低光通訊的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種溫度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模塊。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)溫度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模塊，特點(diǎn)是包括光接收單元、光發(fā)射單元、數(shù)字診斷單元、供電單元、20PIN電接口單元，所述供電單元分別與光接收單元、光發(fā)射單元、數(shù)字診斷單元和20PIN電接口單元連接，提供電源輸入；光接收單元與數(shù)字診斷單元連接，提供光檢測信號(hào)；光發(fā)射單元與數(shù)字診斷單元連接，提供光檢測信號(hào)；光接收單元與 20PIN電接口單元連接，將輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；光發(fā)射單元與20PIN電接口單元連接，將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)輸出，并由半導(dǎo)體制冷器TEC調(diào)整光發(fā)射單元的溫度；數(shù)字診斷單元與20PIN電接口單元連接，提供數(shù)字診斷信號(hào)到遠(yuǎn)程通訊設(shè)備；所述光接收單元包括光接收組件、限幅放大電路和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路和可調(diào)升壓電路，光接收組件采用型號(hào)為GN3352的R0SA，其靈敏度為_26dBm，光接收組件接收光同步網(wǎng)絡(luò)傳來的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，跨阻放大后傳送到限幅放大電路和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路，進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)鐘采樣和緩存處理，將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳送到20PIN電接口單元；所述光發(fā)射單元包括光發(fā)射組件/TEC、激光器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路、DA轉(zhuǎn)換電路和TEC控制器，所述光發(fā)射単元集成有半導(dǎo)體制冷器TEC，激光器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù) 電路接收20PIN電接口單元輸入的電信號(hào)，進(jìn)行調(diào)制放大處理，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)鐘采樣和 緩存處理，然后將電信號(hào)送入光發(fā)射組件/TEC，同時(shí)半導(dǎo)體制冷器TEC對(duì)光發(fā)射單元進(jìn)行 溫度控制，最后光發(fā)射組件/TEC將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)輸出到同步光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述數(shù)字診斷單元包括MCU控制器，MCU控制器采集和處理模塊數(shù)據(jù)和監(jiān)控模塊 數(shù)據(jù)，MCU控制器的內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)模塊信息和用戶信息；可調(diào)升壓電路接收MCU控制器的信號(hào)，調(diào)整光接收組件中的雪崩光電二極管APD 在不同溫度下的反向偏壓，使光接收組件在不同溫度下達(dá)到最佳狀態(tài)；DA轉(zhuǎn)換電路將MCU控制器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，送入激光器 驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路，激光器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路根據(jù)模擬電壓信號(hào)輸入將電流 信號(hào)送入光發(fā)射組件/TEC，驅(qū)動(dòng)其發(fā)出光信號(hào)；TEC控制器監(jiān)控光發(fā)射單元的溫度，并接收MCU控制器輸出的控制信號(hào)調(diào)整光發(fā) 射単元的溫度；所述供電単元包括電源控制器，控制各功能単元的開啟與關(guān)閉；所述20PIN電接口単元，提供模塊電源及與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信的接ロ。進(jìn)一步地，上述的溫度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模塊，其中，所述光發(fā)射單 元和光接收單元集成有時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明溫度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模塊設(shè)計(jì)新穎，集成度高，功耗低，體 積小，性能穩(wěn)定，采用高效率低功耗光發(fā)射組件和光接收組件，光接收組件采用的是高靈敏 度ROSA，以適用于光模塊對(duì)數(shù)據(jù)的長距離傳輸具有高速光電轉(zhuǎn)換功能，光模塊內(nèi)部集成了 半導(dǎo)體制冷器(TEC)，提高了模塊的穩(wěn)定性，該光模塊內(nèi)部還集成了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，具 有很好的高頻去抖特性，有利于在網(wǎng)絡(luò)通訊中同步數(shù)據(jù)在傳送過程中時(shí)鐘數(shù)據(jù)的恢復(fù)，另 夕卜，該光模塊內(nèi)部還集成了可調(diào)升壓電路，可調(diào)升壓電路接收MCU控制器的信號(hào)，調(diào)整光接 收組件中雪崩光電二極管(APD)在不同溫度下的反向偏壓，使光接收組件在不同溫度下的 靈敏度達(dá)到最大。光模塊整體性能得到優(yōu)化。該設(shè)計(jì)集新穎性、實(shí)用性與創(chuàng)造性于一體，適 用于大規(guī)模量產(chǎn)，滿足同步光網(wǎng)絡(luò)市場的需要。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖1 本發(fā)明IOG 80km SFP+光模塊的功能框圖；圖2 本發(fā)明IOG 80km SFP+光模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表
權(quán)利要求
1.溫度控制型低功耗IOG80km SFP+光模塊，其特征在于包括光接收單元(1)、光發(fā)射單元O)、數(shù)字診斷單元(3)、供電單元G)、20PIN電接口單元(5)，所述供電單元(4)分別與光接收單元(1)、光發(fā)射單元O)、數(shù)字診斷單元⑶和20PIN電接口單元(5)連接，提供電源輸入；光接收單元(1)與數(shù)字診斷單元C3)連接，提供光檢測信號(hào)；光發(fā)射單元(2) 與數(shù)字診斷單元⑶連接，提供光檢測信號(hào)；光接收單元⑴與20PIN電接口單元(5)連接，將輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；光發(fā)射單元( 與20PIN電接口單元( 連接，將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)輸出，并由半導(dǎo)體制冷器TEC調(diào)整光發(fā)射單元( 的溫度；數(shù)字診斷單元C3)與20PIN電接口單元( 連接，提供數(shù)字診斷信號(hào)到遠(yuǎn)程通訊設(shè)備；所述光接收單元(1)包括光接收組件(101)、限幅放大電路和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路(102) 和可調(diào)升壓電路(103)，光接收組件(101)采用型號(hào)為GN3352的R0SA，其靈敏度為-26dBm， 光接收組件(101)接收光同步網(wǎng)絡(luò)傳來的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，跨阻放大后傳送到限幅放大電路和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路(102)，進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)鐘采樣和緩存處理，將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳送到20PIN電接口單元(5)；所述光發(fā)射單元( 包括光發(fā)射組件/TEW201)、激光器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路 002)、DA轉(zhuǎn)換電路(20 和TEC控制器004)，所述光發(fā)射單元( 集成有半導(dǎo)體制冷器TEC，激光器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路(20 接收20PIN電接口單元( 輸入的電信號(hào)，進(jìn)行調(diào)制放大處理，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)鐘采樣和緩存處理，將電信號(hào)送入光發(fā)射組件/ TEC(201)，同時(shí)半導(dǎo)體制冷器TEC對(duì)光發(fā)射單元( 進(jìn)行溫度控制，光發(fā)射組件/TEC(201) 將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)輸出到同步光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述數(shù)字診斷單元C3)包括MCU控制器(301)，MCU控制器(301)采集和處理模塊數(shù)據(jù)和監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)，MCU控制器(301)的內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)模塊信息和用戶信息；可調(diào)升壓電路(10 接收MCU控制器(301)的信號(hào)，調(diào)整光接收組件中的雪崩光電二極管APD在不同溫度下的反向偏壓；DA轉(zhuǎn)換電路(20 將MCU控制器(301)輸出的數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，送入激光器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路002)，激光器驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)電路(20 根據(jù)模擬電壓信號(hào)輸入將電流信號(hào)送入光發(fā)射組件/TEC O01)，驅(qū)動(dòng)其發(fā)出光信號(hào)；TEC控制器(204)監(jiān)控光發(fā)射單元( 的溫度，并接收MCU控制器(301)輸出的控制信號(hào)調(diào)整光發(fā)射單元O)的溫度；所述供電單元(4)包括電源控制器G01)，控制各功能單元的開啟與關(guān)閉； 所述20PIN電接口單元(5)，提供模塊電源及與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信的接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制型低功耗IOG80km SFP+光模塊，其特征在于所述光發(fā)射單元( 和光接收單元(1)集成有時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及溫度控制型低功耗10G 80km SFP+光模塊，供電單元分別與光發(fā)射單元、光接收單元、數(shù)字診斷單元、20PIN電接口單元連接，光接收單元與20PIN電接口單元連接，將輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；光發(fā)射單元與20PIN電接口單元連接，將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)輸出，并由半導(dǎo)體制冷器TEC冷卻光發(fā)射單元；光發(fā)射單元和光接收單元與數(shù)字診斷單元連接，提供光檢測信號(hào)；數(shù)字診斷單元與20PIN電接口單元連接，提供數(shù)字診斷信號(hào)到遠(yuǎn)程通訊設(shè)備。光接收組件采用高靈敏度ROSA，并利用可調(diào)升壓電路調(diào)整不同溫度下雪崩光電二極管(APD)的反向偏壓，以適用于光模塊對(duì)數(shù)據(jù)的長距離傳輸中具有的高速光電轉(zhuǎn)換功能，光模塊內(nèi)部集成半導(dǎo)體制冷器TEC，提高模塊的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G02B6/42GK102213806SQ20111015877
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者劉圣, 葉俊杰, 施高鴻, 胡友誼, 胡峰 申請(qǐng)人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司