專利名稱：一種有源光模塊控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種有源光模塊控制器。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)發(fā)展，智能光纖通信網(wǎng)絡(luò)不斷普及，光纖傳輸設(shè)備的大量應(yīng)用，而光纖通信設(shè)備的核心器件有源光模塊工作速率越來越快，封裝越來越小，智能化程度越來越高。智能化光模塊控制器要求對光模塊的工作溫度、工作電壓、偏置(Bias)電流、發(fā)射光功率、接收光功率、以及正常工作中錯誤監(jiān)測(Tx_Fault)，信號丟失(LOS)等工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控。為了實現(xiàn)光模塊的監(jiān)控和診斷，通常采用專用芯片，如MAXM公司的專用芯片DS1856/DS1859。圖6所示，這類芯片內(nèi)部具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電位器和邏輯電路等功能模塊，涉及CMOS集成工藝、數(shù)字電路器的光刻工藝，生產(chǎn)工藝難度大；此類型芯片管腳多，封裝大，不利于光模塊的小型化；而且制作成本高，不利于光模塊的推廣使用等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述背景技術(shù)存在的缺陷提供一種節(jié)約了芯片管腳資源，減小電路板使用面積，降低模數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)模轉(zhuǎn)換器的小信號相互干擾的風(fēng)險，提高整體穩(wěn)定性的有源光模塊控制器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種有源光模塊控制器，其包括控制單元、激光器驅(qū)動芯片、激光二極管單元及光電二極管單元，所述控制單元與所述激光器驅(qū)動芯片之間設(shè)置有串行數(shù)據(jù)總線，所述串行數(shù)據(jù)總線包括雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線，所述控制單元通過串行數(shù)據(jù)總線控制所述激光器驅(qū)動芯片，所述控制單元電源輸入端及所述激光器驅(qū)動芯片電源輸入端分別電性連接有直流電源，所述控制單元接地端及所述激光器驅(qū)動芯片接地端分別接地；所述激光二極管單元一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的LD端，所述激光二極管單元另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的MD端；所述光電二極管單元一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端，光電二極管單元另一端電性連接于直流電源。進一步地，所述激光二極管單元包括發(fā)光二極管及光電檢測二極管，所述發(fā)光二極管與光電檢測二極管并接，所述直流電源電性連接于所述發(fā)光二極管及光電檢測二極管之間，所述發(fā)光二級管一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的LD端，所述調(diào)制二極管一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的MD端。進一步地，所述控制單元內(nèi)部設(shè)置有可校準的電壓溫度監(jiān)控單元、可方便監(jiān)控模塊電源電壓單元、可方便監(jiān)控光模塊溫度單元及電可擦寫可編程只讀存儲器，當電壓、溫度超過控制單元設(shè)置容限時進行上報，同時監(jiān)控到溫度變化后直接對光電二極管單元進行溫度補償。進一步地，所述光電二極管單元包括PIN 二極管，所述PIN 二極管一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端，pin 二極管另一端電性連接于直流電源。
進一步地，所述光電二極管單元包括DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述控制單元設(shè)置有脈沖寬度調(diào)制端，所述DC/DC單元輸入端與所述脈沖寬度調(diào)制端電性連接，所述DC/DC單兀輸出端與所述雪崩光電二極管一端電性連接，所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。進一步地，所述光電二極管單元包括數(shù)字電位器、DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述數(shù)字電位器輸入端分別電性連接于所述雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線，所述數(shù)字電位器輸出端與所述DC/DC單元輸入端電性連接，所述DC/DC單元輸出端與所述雪崩光電二極管一端電性連接，所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。進一步地，所述光電二極管單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸入端分別電性連接于所述雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端與所述DC/DC單元輸入端電性連接，所述DC/DC單元輸出端與所述雪崩光電二極管一端電 性連接，所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。進一步地，所述光電二極管單元包括溫控單元、DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述溫控單元包括熱敏電阻、分流電阻及分壓電阻，所述熱敏電阻及分流電阻并聯(lián)設(shè)置，所述熱敏電阻一端分別與所述DC/DC單元輸入端及分壓電阻一端電性連接，所述分壓電阻另一端分別與所述DC/DC單元輸出端及所述雪崩光電二極管一端電性連接，所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。綜上所述，本發(fā)明一種有源光模塊控制器采用雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線兩線制電連接于控制單元與激光器驅(qū)動芯片之間，因此占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本，同時降低模數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)模轉(zhuǎn)換器的小信號相互干擾的風(fēng)險，提聞?wù)w穩(wěn)定性。


圖I為本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明第三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明第四種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明第五種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為能進一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述。如圖I至圖5所示，本發(fā)明一種有源光模塊控制器包括控制單元10、激光器驅(qū)動芯片20、激光二極管單元30及光電二極管單元40，所述控制單元10與所述激光器驅(qū)動芯片20之間設(shè)置有串行數(shù)據(jù)總線50，所述串行數(shù)據(jù)總線50包括雙向數(shù)據(jù)線SDA及時鐘線SCL，所述控制單元10通過串行數(shù)據(jù)總線50控制所述激光器驅(qū)動芯片20，所述控制單元10電源輸入端及所述激光器驅(qū)動芯片20電源輸入端分別電性連接有直流電源VCC，所述控制單元10接地端及所述激光器驅(qū)動芯片20接地端分別接地。
所述控制單元10內(nèi)部設(shè)置有可校準的電壓溫度監(jiān)控單元、可方便監(jiān)控模塊電源電壓單元、可方便監(jiān)控光模塊溫度單元及電可擦寫可編程只讀存儲器(EEPR0M)，當電壓、溫度超過控制單元10設(shè)置容限時進行上報，同時監(jiān)控到溫度變化后直接對光電二極管單元40進行溫度補償，保證光電二極管單元40在不同溫度下性能的一致性，電可擦寫可編程只讀存儲器可存儲生產(chǎn)廠家、接口類型、產(chǎn)品序列號及各種其他補償信息，同時方便的對控制單元10采集到的的各種監(jiān)控參數(shù)進行存儲及上報。所述激光二極管單元30包括 發(fā)光二極管32及光電檢測二極管31，所述發(fā)光二極管32與光電檢測二極管31并接，所述直流電源VCC電性連接于所述發(fā)光二極管32及光電檢測二極管31之間，所述發(fā)光二級管32 —端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的LD端，所述光電檢測二極管31 —端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的MD端。所述光電二極管單元40 —端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的端，光電二極管單元40另一端電性連接于直流電源VCC。實施例一
如圖I所示，所述光電二極管單元40包括PIN 二極管401，所述PIN 二極管401 —端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的端，PIN 二極管401另一端電性連接于直流電源VCC。實施例二
如圖2所示，所述光電二極管單元40包括DC/DC單元402及雪崩光電二極管403，所述控制單元10設(shè)置有脈沖寬度調(diào)制端，所述DC/DC單元402輸入端與所述脈沖寬度調(diào)制端電性連接，所述DC/DC單元402輸出端與所述雪崩光電二極管403 —端電性連接，所述雪崩光電二極管403另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的ro端；所述控制單元10根據(jù)需要輸出不同的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號，以改變DC/DC單元402的輸出電壓，使雪崩光電二極管403工作在最佳工作點。實施例三
如圖3所示，所述光電二極管單元40包括數(shù)字電位器403、DC/DC單元404及雪崩光電二極管405，所述數(shù)字電位器403輸入端分別電性連接于所述雙向數(shù)據(jù)線SDA及時鐘線SCL,所述數(shù)字電位器403輸出端與所述DC/DC單元404輸入端電性連接，所述DC/DC單元404輸出端與所述雪崩光電二極管405 —端電性連接,所述雪崩光電二極管405另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的ro端；所述控制單元10通過串行數(shù)據(jù)總線50控制數(shù)字電位器403，以改變數(shù)字電位器403的電阻值，數(shù)字電位器403與所述DC/DC單元404串接，通過改變數(shù)字電位器403電阻來改變DC/DC單元404的輸出電壓，使雪崩光電二極管405工作在最佳工作點。實施例四
如圖4所示，所述光電二極管單元40包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器406、DC/DC單元407及雪崩光電二極管408，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器406輸入端分別電性連接于所述雙向數(shù)據(jù)線SDA及時鐘線SCL，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器406輸出端與所述DC/DC單元407輸入端電性連接，所述DC/DC單元407輸出端與所述雪崩光電二極管408—端電性連接,所述雪崩光電二極管408另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的ro端；所述控制單元10通過串行數(shù)據(jù)總線50控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器406，以改變數(shù)模轉(zhuǎn)換器406的輸出，進而改變DC/DC單元407的輸出電壓，使雪崩光電二極管408工作在最佳工作點。實施例五
如圖5所示，所述光電二極管單元40包括溫控單元409、DC/DC單元410及雪崩光電二極管411，所述溫控單元409包括熱敏電阻RT、分流電阻Rl及分壓電阻R2，所述熱敏電阻RT及分流電阻Rl并聯(lián)設(shè)置，所述熱敏電阻RT —端分別與所述DC/DC單元410輸入端及分壓電阻R2 —端電性連接，所述分壓電阻另一端分別與所述DC/DC單元410輸出端及所述雪崩光電二極管411 一端電性連接，所述雪崩光電二極管411另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片20的端；控制單元10通過測量雪崩光電二極管411的反向電壓，設(shè)定最佳雪崩光電二極管411偏置電壓，并通過溫控單元409進行溫補，使雪崩光電二極管411工作在最佳工作點。本發(fā)明應(yīng)用時，串行數(shù)據(jù)總線50每傳輸一位的信號，就要產(chǎn)生一個時鐘脈沖；其 中，位信號分為三種起始位(START)、停止位(STOP)及數(shù)據(jù)位。起始位當時鐘線SCL傳輸高電平信號時，雙向數(shù)據(jù)線SDA傳輸一個由高到低的跳變，則產(chǎn)生了一個起始位。停止位當時鐘線SCL傳輸高電平信號時，雙向數(shù)據(jù)線SDA傳輸一個由低到高的跳變，則產(chǎn)生一個停止位。在數(shù)據(jù)傳輸期間，雙向數(shù)據(jù)線SDA線上的數(shù)據(jù)必須在時鐘脈沖的高電平周期內(nèi)保持穩(wěn)定，控制單元10應(yīng)在該期間內(nèi)讀取雙向數(shù)據(jù)線SDA上的電平信號，雙向數(shù)據(jù)線SDA的傳輸信號的高或低電平狀態(tài)只能在時鐘線SCL傳輸信號是低電平時才能改變。本發(fā)明光電二極管單元40通過與雙向數(shù)據(jù)線SDA及時鐘線SCL電性連接，將數(shù)字信號通過串行數(shù)據(jù)總線50發(fā)送給控制單元10，減少了中間環(huán)節(jié)，提高了測試精度，同時，串行數(shù)據(jù)總線50的長度可長達25英尺，并且能夠以IOKbps的最大傳輸速率支持多組控制單元10與激光器驅(qū)動芯片20 ;本發(fā)明控制單元10達成功能數(shù)的引腳數(shù)為4 5，控制單元10可以采用較小型的6腳或8腳封裝，多出的引腳可用于其它功能擴展，減少了電路板面積的占用，引腳數(shù)量少也方便了布線；因為取消了模數(shù)轉(zhuǎn)換器及數(shù)模轉(zhuǎn)換器的連接引腳，同時也降低了高頻數(shù)字信號對模數(shù)轉(zhuǎn)換器及數(shù)模轉(zhuǎn)換器信號的干擾。綜上所述，本發(fā)明一種有源光模塊控制器采用雙向數(shù)據(jù)線SDA及時鐘線SCL兩線制電連接于控制單元10與激光器驅(qū)動芯片20之間，因此占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本，同時降低模數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)模轉(zhuǎn)換器的小信號相互干擾的風(fēng)險，提高整體穩(wěn)定性。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種有源光模塊控制器，其特征在于包括控制單元、激光器驅(qū)動芯片、激光二極管單元及光電二極管單元，所述控制單元與所述激光器驅(qū)動芯片之間設(shè)置有串行數(shù)據(jù)總線，所述串行數(shù)據(jù)總線包括雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線，所述控制單元通過串行數(shù)據(jù)總線控制所述激光器驅(qū)動芯片，所述控制單元電源輸入端及所述激光器驅(qū)動芯片電源輸入端分別電性連接有直流電源，所述控制單元接地端及所述激光器驅(qū)動芯片接地端分別接地；所述激光二極管單元一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的LD端，所述激光二極管單元另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的MD端；所述光電二極管單元一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端，光電二極管單元另一端電性連接于直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有源光模塊控制器，其特征在于所述激光二極管單元包括發(fā)光二極管及光電檢測二極管，所述發(fā)光二極管與光電檢測二極管并接，所述直流電源電性連接于所述發(fā)光二極管及光電檢測二極管之間，所述發(fā)光二級管一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的LD端，所述調(diào)制二極管一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的MD端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有源光模塊控制器，其特征在于所述控制單元內(nèi)部設(shè)置有可校準的電壓溫度監(jiān)控單元、可方便監(jiān)控模塊電源電壓單元、可方便監(jiān)控光模塊溫度單元及電可擦寫可編程只讀存儲器，當電壓、溫度超過控制單元設(shè)置容限時進行上報，同時監(jiān)控到溫度變化后直接對光電二極管單元進行溫度補償。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有源光模塊控制器，其特征在于所述光電二極管單元包括PIN 二極管，所述PIN 二極管一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端，PIN 二極管另一端電性連接于直流電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有源光模塊控制器，其特征在于所述光電二極管單元包括DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述控制單元設(shè)置有脈沖寬度調(diào)制端，所述DC/DC單元輸入端與所述脈沖寬度調(diào)制端電性連接，所述DC/DC單元輸出端與所述雪崩光電二極管一端電性連接，所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有源光模塊控制器，其特征在于所述光電二極管單元包括數(shù)字電位器、DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述數(shù)字電位器輸入端分別電性連接于所述雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線，所述數(shù)字電位器輸出端與所述DC/DC單元輸入端電性連接，所述DC/DC單兀輸出端與所述雪崩光電二極管一端電性連接,所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有源光模塊控制器，其特征在于所述光電二極管單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸入端分別電性連接于所述雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端與所述DC/DC單元輸入端電性連接，所述DC/DC單兀輸出端與所述雪崩光電二極管一端電性連接，所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有源光模塊控制器，其特征在于所述光電二極管單元包括溫控單元、DC/DC單元及雪崩光電二極管，所述溫控單元包括熱敏電阻、分流電阻及分壓電阻，所述熱敏電阻及分流電阻并聯(lián)設(shè)置，所述熱敏電阻一端分別與所述DC/DC單元輸入端及分壓電阻一端電性連接，所述分壓電阻另一端分別與所述DC/DC單元輸出端及所述雪崩光電二極管一端電性連接，所述雪崩光電二極管另一端電性連接于所述激光器驅(qū)動芯片的ro端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有源光模塊控制器，包括控制單元、激光器驅(qū)動芯片、激光二極管單元及光電二極管單元，控制單元通過串行數(shù)據(jù)總線控制激光器驅(qū)動芯片，串行數(shù)據(jù)總線包括雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線，控制單元接地端及激光器驅(qū)動芯片接地端分別接地；激光二極管單元一端電性連接于激光器驅(qū)動芯片的LD端，激光二極管單元另一端電性連接于激光器驅(qū)動芯片的MD端；光電二極管單元一端電性連接于激光器驅(qū)動芯片的PD端，光電二極管單元另一端電性連接于直流電源。本發(fā)明采用雙向數(shù)據(jù)線及時鐘線兩線制電連接于控制單元與激光器驅(qū)動芯片之間，因此占用的空間非常小，減少了電路板空間和芯片管腳數(shù)量，降低了互聯(lián)成本及信號相互干擾，提高整體穩(wěn)定性。
文檔編號H04B10/12GK102723995SQ20121023883
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者彭彥輝, 李玲, 謝光明 申請人:東莞市銘普實業(yè)有限公司