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：
本實用新型涉及一種應(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 8.5 and 10 Gigabit Small 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，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+模塊還允許對操作參數(shù)進行實時訪問，易于連接使用。光收發(fā)模塊的一個發(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。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(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。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)溫度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模塊，特點是包括光接收單元、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；光發(fā)射單元與數(shù)字診斷單元連接，提供光檢測信號；光接收單元與 20PIN電接口單元連接，將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出；光發(fā)射單元與20PIN電接口單元連接，將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出，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)時鐘恢復(fù)電路和可調(diào)升壓電路，光接收組件采用型號為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，并將其轉(zhuǎn)換成為電信號，跨阻放大后傳送到限幅放大電路和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路，進行數(shù)據(jù)時鐘采樣和緩存處理，將轉(zhuǎn)換后的信號傳送到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)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路、DA轉(zhuǎn)換電路和TEC控制器，所述光發(fā)射單元集成有半導(dǎo)體制冷器TEC，激光器驅(qū)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路接收20PIN電接口單元輸入的電信號，進行調(diào)制放大處理，同時進行數(shù)據(jù)時鐘采樣和緩存處理，然后將電信號送入光發(fā)射組件/TEC，同時半導(dǎo)體制冷器TEC對光發(fā)射單元進行溫度控制，最后光發(fā)射組件/TEC將輸入的電信號轉(zhuǎn)換成光信號輸出到同步光網(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)部存儲器存儲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，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)字電壓信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，送入激光器驅(qū)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路，激光器驅(qū)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路根據(jù)模擬電壓信號輸入將電流信號送入光發(fā)射組件/TEC，驅(qū)動其發(fā)出光信號；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調(diào)整光發(fā)射單元的溫度；所述供電單元包括電源控制器，控制各功能單元的開啟與關(guān)閉；所述20PIN電接口單元，提供模塊電源及與外部系統(tǒng)進行通信的接口。進一步地，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鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。本實用新型技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在本實用新型溫度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模塊設(shè)計新穎，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R0SA，以適用于光模塊對數(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)在傳送過程中時鐘數(shù)據(jù)的恢復(fù)，另外，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，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)計集新穎性、實用性與創(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。
以下結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明


圖1 本實用新型IOG 80km SFP+光模塊的功能框圖；圖2 本實用新型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(2)、數(shù)字診斷單元(3)、供電單元(4)、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⑵、數(shù)字診斷單元(3)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(3)連接，提供光檢測信號；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；光接收單元⑴與20PIN電接口單元(5)連接，將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出；光發(fā)射單元(2)與20PIN電接口單元(5)連接，將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出，并由半導(dǎo)體制冷器TEC調(diào)整光發(fā)射單元(2)的溫度；數(shù)字診斷單元(3)與20PIN電接口單元(5)連接，提供數(shù)字診斷信號到遠(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)采用型號為GN3352的ROSA，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，并將其轉(zhuǎn)換成為電信號，跨阻放大后傳送到限幅放大電路和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路(102)，進行數(shù)據(jù)時鐘采樣和緩存處理，將轉(zhuǎn)換后的信號傳送到20PIN電接口單元(5)；所述光發(fā)射單元(2)包括光發(fā)射組件/TEC(201)、激光器驅(qū)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路 (202)、DA轉(zhuǎn)換電路(203)和TEC控制器(204)，所述光發(fā)射單元(2)集成有半導(dǎo)體制冷器TEC，激光器驅(qū)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路(202)接收20PIN電接口單元(5)輸入的電信號，進行調(diào)制放大處理，同時進行數(shù)據(jù)時鐘采樣和緩存處理，將電信號送入光發(fā)射組件/ TEC(201)，同時半導(dǎo)體制冷器TEC對光發(fā)射單元(2)進行溫度控制，光發(fā)射組件/TEC(201) 將輸入的電信號轉(zhuǎn)換成光信號輸出到同步光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述數(shù)字診斷單元(3)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)部存儲器存儲模塊信息和用戶信息；可調(diào)升壓電路(103)接收MCU控制器(301)的信號，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(203)將MCU控制器(301)輸出的數(shù)字電壓信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，送入激光器驅(qū)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路(202)，激光器驅(qū)動和數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)電路(202)根據(jù)模擬電壓信號輸入將電流信號送入光發(fā)射組件/TEC (201)，驅(qū)動其發(fā)出光信號；TEC控制器(204)監(jiān)控光發(fā)射單元(2)的溫度，并接收MCU控制器(301)輸出的控制信號調(diào)整光發(fā)射單元(2)的溫度；所述供電單元(4)包括電源控制器(401)，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(2)和光接收單元(1)集成有時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。
專利摘要本實用新型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，將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出；光發(fā)射單元與20PIN電接口單元連接，將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出，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；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G02B6/42GK202159163SQ201120199139
公開日2012年3月7日 申請日期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 申請人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司