温度控制型低功耗10G80kmSFP+光模块的制作方法

专利名称：温度控制型低功耗10G 80km SFP+光模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于高速同步光传输网络的长距离传输小封装可热插拔光收发模块，尤其涉及一种温度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模块。
背景技术：
光收发模块作为光纤接入网的核心器件推动了干线光传输系统向低成本方向发展，使得光网络的配置更加完备合理。目前的光通信市场竞争越来越激烈，通信设备要求的体积越来越小，接口板包含的接口密度越来越高。传统的激光器和探测器分离的光模块，已经很难适应现代通信设备的要求。为了适应通信设备对光器件的要求，光模块正向高度集成的小封装发展，可以说小封装光收发模块技术代表了新一代光通信器件的发展趋势，是下一代高速网络的基石。小型光模块SFP+的出现，适应LC接口的小封装可热插拔(Enhanced 8. 5and IOGigabitSmall Form Factor Pluggable Module，简称“SFP+”)模块，由于其低功耗、集成化使用、更换灵活的优点，成为下一代光网络主流的使用器件。SFP+光模块可用于各种典型产品，如高速器件、服务器、路由测试及异步传输模式 (简称“ATM”)、光纤和千兆以太网的测试、无限带宽网络等，SFP+模块还允许对操作参数进行实时访问，易于连接使用。光收发模块的一个发展方向是远距离。如今的光网络铺设距离越来越远，这要求远程收发器来与之匹配，其目的主要是省掉昂贵的光放大器，降低光通讯的成本。

发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种温度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模块。本发明的目的通过以下技术方案来实现温度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模块，特点是包括光接收单元、光发射单元、数字诊断单元、供电单元、20PIN电接口单元，所述供电单元分别与光接收单元、光发射单元、数字诊断单元和20PIN电接口单元连接，提供电源输入；光接收单元与数字诊断单元连接，提供光检测信号；光发射单元与数字诊断单元连接，提供光检测信号；光接收单元与 20PIN电接口单元连接，将输入的光信号转换为电信号输出；光发射单元与20PIN电接口单元连接，将输入的电信号转换为光信号输出，并由半导体制冷器TEC调整光发射单元的温度；数字诊断单元与20PIN电接口单元连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备；所述光接收单元包括光接收组件、限幅放大电路和数据时钟恢复电路和可调升压电路，光接收组件采用型号为GN3352的R0SA，其灵敏度为_26dBm，光接收组件接收光同步网络传来的光信号，并将其转换成为电信号，跨阻放大后传送到限幅放大电路和数据时钟恢复电路，进行数据时钟采样和缓存处理，将转换后的信号传送到20PIN电接口单元；所述光发射单元包括光发射组件/TEC、激光器驱动和数据时钟恢复电路、DA转换电路和TEC控制器，所述光发射単元集成有半导体制冷器TEC，激光器驱动和数据时钟恢复 电路接收20PIN电接口单元输入的电信号，进行调制放大处理，同时进行数据时钟采样和 缓存处理，然后将电信号送入光发射组件/TEC，同时半导体制冷器TEC对光发射单元进行 温度控制，最后光发射组件/TEC将输入的电信号转换成光信号输出到同步光网络系统；所述数字诊断单元包括MCU控制器，MCU控制器采集和处理模块数据和监控模块 数据，MCU控制器的内部存储器存储模块信息和用户信息；可调升压电路接收MCU控制器的信号，调整光接收组件中的雪崩光电二极管APD 在不同温度下的反向偏压，使光接收组件在不同温度下达到最佳状态；DA转换电路将MCU控制器输出的数字电压信号转换成模拟电压信号，送入激光器 驱动和数据时钟恢复电路，激光器驱动和数据时钟恢复电路根据模拟电压信号输入将电流 信号送入光发射组件/TEC，驱动其发出光信号；TEC控制器监控光发射单元的温度，并接收MCU控制器输出的控制信号调整光发 射単元的温度；所述供电単元包括电源控制器，控制各功能単元的开启与关闭；所述20PIN电接口単元，提供模块电源及与外部系统进行通信的接ロ。进一步地，上述的温度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模块，其中，所述光发射单 元和光接收单元集成有时钟数据恢复电路。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明温度控制型低功耗IOG 80km SFP+光模块设计新颖，集成度高，功耗低，体 积小，性能稳定，采用高效率低功耗光发射组件和光接收组件，光接收组件采用的是高灵敏 度ROSA，以适用于光模块对数据的长距离传输具有高速光电转换功能，光模块内部集成了 半导体制冷器(TEC)，提高了模块的稳定性，该光模块内部还集成了时钟数据恢复电路，具 有很好的高频去抖特性，有利于在网络通讯中同步数据在传送过程中时钟数据的恢复，另 夕卜，该光模块内部还集成了可调升压电路，可调升压电路接收MCU控制器的信号，调整光接 收组件中雪崩光电二极管(APD)在不同温度下的反向偏压，使光接收组件在不同温度下的 灵敏度达到最大。光模块整体性能得到优化。该设计集新颖性、实用性与创造性于一体，适 用于大规模量产，满足同步光网络市场的需要。


下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1 本发明IOG 80km SFP+光模块的功能框图；图2 本发明IOG 80km SFP+光模块的结构框图。图中各附图标记的含义见下表
权利要求
1.温度控制型低功耗IOG80km SFP+光模块，其特征在于包括光接收单元(1)、光发射单元O)、数字诊断单元(3)、供电单元G)、20PIN电接口单元(5)，所述供电单元(4)分别与光接收单元(1)、光发射单元O)、数字诊断单元⑶和20PIN电接口单元(5)连接，提供电源输入；光接收单元(1)与数字诊断单元C3)连接，提供光检测信号；光发射单元(2) 与数字诊断单元⑶连接，提供光检测信号；光接收单元⑴与20PIN电接口单元(5)连接，将输入的光信号转换为电信号输出；光发射单元( 与20PIN电接口单元( 连接，将输入的电信号转换为光信号输出，并由半导体制冷器TEC调整光发射单元( 的温度；数字诊断单元C3)与20PIN电接口单元( 连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备；所述光接收单元(1)包括光接收组件(101)、限幅放大电路和数据时钟恢复电路(102) 和可调升压电路(103)，光接收组件(101)采用型号为GN3352的R0SA，其灵敏度为-26dBm， 光接收组件(101)接收光同步网络传来的光信号，并将其转换成为电信号，跨阻放大后传送到限幅放大电路和数据时钟恢复电路(102)，进行数据时钟采样和缓存处理，将转换后的信号传送到20PIN电接口单元(5)；所述光发射单元( 包括光发射组件/TEW201)、激光器驱动和数据时钟恢复电路 002)、DA转换电路(20 和TEC控制器004)，所述光发射单元( 集成有半导体制冷器TEC，激光器驱动和数据时钟恢复电路(20 接收20PIN电接口单元( 输入的电信号，进行调制放大处理，同时进行数据时钟采样和缓存处理，将电信号送入光发射组件/ TEC(201)，同时半导体制冷器TEC对光发射单元( 进行温度控制，光发射组件/TEC(201) 将输入的电信号转换成光信号输出到同步光网络系统；所述数字诊断单元C3)包括MCU控制器(301)，MCU控制器(301)采集和处理模块数据和监控模块数据，MCU控制器(301)的内部存储器存储模块信息和用户信息；可调升压电路(10 接收MCU控制器(301)的信号，调整光接收组件中的雪崩光电二极管APD在不同温度下的反向偏压；DA转换电路(20 将MCU控制器(301)输出的数字电压信号转换成模拟电压信号，送入激光器驱动和数据时钟恢复电路002)，激光器驱动和数据时钟恢复电路(20 根据模拟电压信号输入将电流信号送入光发射组件/TEC O01)，驱动其发出光信号；TEC控制器(204)监控光发射单元( 的温度，并接收MCU控制器(301)输出的控制信号调整光发射单元O)的温度；所述供电单元(4)包括电源控制器G01)，控制各功能单元的开启与关闭； 所述20PIN电接口单元(5)，提供模块电源及与外部系统进行通信的接口。
2.根据权利要求1所述的温度控制型低功耗IOG80km SFP+光模块，其特征在于所述光发射单元( 和光接收单元(1)集成有时钟数据恢复电路。
全文摘要
本发明涉及温度控制型低功耗10G 80km SFP+光模块，供电单元分别与光发射单元、光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口单元连接，光接收单元与20PIN电接口单元连接，将输入的光信号转换为电信号输出；光发射单元与20PIN电接口单元连接，将输入的电信号转换为光信号输出，并由半导体制冷器TEC冷却光发射单元；光发射单元和光接收单元与数字诊断单元连接，提供光检测信号；数字诊断单元与20PIN电接口单元连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备。光接收组件采用高灵敏度ROSA，并利用可调升压电路调整不同温度下雪崩光电二极管(APD)的反向偏压，以适用于光模块对数据的长距离传输中具有的高速光电转换功能，光模块内部集成半导体制冷器TEC，提高模块的稳定性。
文档编号G02B6/42GK102213806SQ20111015877
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者刘圣, 叶俊杰, 施高鸿, 胡友谊, 胡峰 申请人:苏州旭创科技有限公司