專(zhuān)利名稱(chēng)：一種sfp+光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種SFP+光模塊技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種光模塊，更具體地說(shuō)，是涉及一種采用SFP+封裝結(jié)構(gòu)的光模塊。
背景技術(shù)：
[0002]近幾年來(lái)，IOG光以太網(wǎng)接口技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，加之桌面和服務(wù)器連接不斷向快速以太網(wǎng)和吉比特以太網(wǎng)升級(jí)，導(dǎo)致核心數(shù)據(jù)中心和骨干網(wǎng)絡(luò)互連對(duì)帶寬的需求越來(lái)越高，這些都促使IOG光以太網(wǎng)接口走向商業(yè)市場(chǎng)，其市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大。[0003]然而，目前IOGbps速率的成本大約是吉比特以太網(wǎng)的6倍，因此極大地妨礙了用戶(hù)在諸如鏈路聚合時(shí)采用新技術(shù)的熱情?；阢~線(xiàn)的IOGbps技術(shù)已經(jīng)完成了標(biāo)準(zhǔn)化，正在逐步走向市場(chǎng)，但是目前也受到功率損耗和串?dāng)_造成的低端口密度問(wèn)題的困擾，導(dǎo)致其市場(chǎng)化過(guò)程困難重重，從而使得IOGbps應(yīng)用并沒(méi)有像預(yù)測(cè)的那樣在市場(chǎng)上迅速蔓延。[0004]為了爭(zhēng)奪IOG網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，有很多廠家推出了不同的光模塊，它們具有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)。XENPAK和X2模塊是 早前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的IOG模塊，它們擁有四通道 XAUI電接口，從而降低了在板卡上設(shè)計(jì)極高速電路的難度，可以滿(mǎn)足所有應(yīng)用場(chǎng)合的要求。 XFP模塊具有更高的端口密度，支持大多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合，而且成本比XENPAK和X2低。而 SFP+光模塊(Small From-Factor Pluggable Plus增強(qiáng)型小型可插拔光模塊)在設(shè)計(jì)初期即考慮了高速設(shè)計(jì)工作，使得SFP+模塊在IOG以太網(wǎng)光纖連接時(shí)以更低的成本獲得了更高的密度，可以為企業(yè)用戶(hù)提供比以往技術(shù)性?xún)r(jià)比更高的IOGbps以太網(wǎng)升級(jí)解決方案，因此，其市場(chǎng)需求已經(jīng)穩(wěn)步上升，主要的設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)逐步開(kāi)始大量地采購(gòu)。[0005]而在目前國(guó)際或國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，SFP+光模塊均是采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，其光接收組件中的TIA (跨阻放大器)跨阻較小，增益較低。為保證系統(tǒng)板對(duì)接收信號(hào)幅度的要求，還需要設(shè)置額外的限幅放大器對(duì)光接收組件輸出的電信號(hào)放大。由于光模塊所用芯片較多， 相應(yīng)的外圍電路也多，使得PCB布局緊湊，功耗較高，均在950mW左右，且成本也較高。這些不利因素極大地限制了設(shè)備供應(yīng)商對(duì)SFP+光模塊的選擇，限制了光模塊的應(yīng)用和進(jìn)一步發(fā)展，進(jìn)而也影響了 IOG光網(wǎng)絡(luò)的推廣。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種SPF+光模塊，通過(guò)選用具有高增益TIA的光接收組件，無(wú)需額外設(shè)置限幅放大器就能保證光接收組件所輸出的電壓信號(hào)滿(mǎn)足后續(xù)系統(tǒng)板對(duì)信號(hào)幅度的要求，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低了光模塊成本。[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)[0008]一種SFP+光模塊，包括激光驅(qū)動(dòng)單元、主控單元、電接口及光接收組件，光接收組件中集成有跨阻不小于30k歐姆的跨阻放大器，光接收組件的電壓信號(hào)輸出端與電接口中的相應(yīng)管腳相連接。[0009]優(yōu)選的，所述跨阻放大器的跨阻為35k歐姆。[0010]如上所述的SFP+光模塊，為濾除電壓信號(hào)中的噪聲，所述光接收組件的電壓信號(hào)輸出端連接有電容，進(jìn)而經(jīng)電容與電接口中的相應(yīng)管腳相連接，實(shí)現(xiàn)交流耦合方式的電信號(hào)傳輸。[0011]如上所述的SFP+光模塊，對(duì)于不具有限幅放大器的光模塊，可以采用不同的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)接收告警功能。[0012]其中一種結(jié)構(gòu)為所述激光驅(qū)動(dòng)單元包括有接收告警電路子單元，所述光接收組件提供接收電流信號(hào)的端子直接或通過(guò)電流鏡像電路單元與接收告警電路子單元的信號(hào)輸入端相連接。[0013]優(yōu)選的，所述激光驅(qū)動(dòng)單元采用集成有接收告警電路子單元的集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)， 所述光接收組件提供接收電流信號(hào)的端子直接或通過(guò)電流鏡像電路單元與集成芯片的接收告警信號(hào)輸入管腳相連接。[0014]此外，還可以采用下述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)接收告警功能所述光接收組件提供接收電流信號(hào)的端子通過(guò)電流采樣電路單元與所述主控單元的接收告警信號(hào)采樣端子相連接。[0015]如上所述的SFP+光模塊，所述電流采樣電路單元包括有采樣電阻及并聯(lián)在采樣電阻兩端的濾波電容。[0016]如上所述的SFP+光模塊，所述主控單元優(yōu)選采用微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述主控單元的接收告警信號(hào)采樣端子為微控制器的I/O管腳。[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的SFP+光模塊通過(guò)選用具有較大跨阻的TIA光接收組件，其具有較高的增益，能夠?qū)⒐饨邮战M件接收的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大后輸出電壓信號(hào)，無(wú)需再額外設(shè)置限幅放大器就能保證該電壓信號(hào)滿(mǎn)足后續(xù)系統(tǒng)板對(duì)信號(hào)幅度的要求，從而在不降低光模塊性能的前提下減少了限幅放大器及相應(yīng)的外圍電路，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，減少了功耗，降低了光模塊成本，提高了 SFP+光模塊的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也引導(dǎo)了未來(lái)光模塊的發(fā)展方向。[0018]結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


[0019]圖I是本實(shí)用新型SFP+光模塊第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；[0020]圖2是本實(shí)用新型SFP+光模塊第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
[0021]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)的描述。[0022]請(qǐng)參考圖1，該圖I所示為本實(shí)用新型SFP+光模塊第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。[0023]如圖I所示,該實(shí)施例的光模塊包括有激光驅(qū)動(dòng)單元11、光發(fā)射組件12、主控單元 13、光接收組件15、電接口 16及光纖17。激光驅(qū)動(dòng)單元11根據(jù)從電接口 16傳輸來(lái)的電信號(hào)為光發(fā)射組件12提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)其發(fā)出光信號(hào)，并經(jīng)光纖17輸出。光接收組件15用于把來(lái)自光纖17的光信號(hào)解調(diào)為電信號(hào)并輸出，而主控單兀13與電接口 16通過(guò)總線(xiàn)通信，完成監(jiān)控上報(bào)、采樣、控制等功能。[0024]其中，光接收組件15中集成的跨阻放大器TIA為跨阻不小于30k歐姆的高增益TIA，優(yōu)選的，其跨阻為目前性能比較穩(wěn)定、技術(shù)較為成熟的35k歐姆。由于采用了高增益 TIA，可以將光接收組件15中的PIN (光電二極管)或APD (雪崩光電二極管)轉(zhuǎn)換的微弱電信號(hào)進(jìn)行充分的放大，使得從TIA輸出的電壓信號(hào)的幅度滿(mǎn)足后級(jí)系統(tǒng)板對(duì)信號(hào)幅度的要求。所以，在該實(shí)施例中，光接收組件15的電壓信號(hào)輸出端a和b將直接或通過(guò)交流耦合電容Cl及C2與電接口 16中的電信號(hào)接收管腳RX+和RX-相連接，進(jìn)而經(jīng)電接口 16將電壓信號(hào)傳輸至后級(jí)系統(tǒng)板。因而，可以省掉現(xiàn)有技術(shù)光模塊中的限幅放大器及其外圍電路， 不僅簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)和PCB布板,降低了光模塊成本，且降低了光模塊的功耗，而光模塊的性能并未下降。[0025]如果對(duì)接收信號(hào)要求不高的場(chǎng)合，可以采用光接收組件15的電壓信號(hào)輸出端a和 b將直接與電接口 16中的電信號(hào)接收管腳RX+和RX-相連接的結(jié)構(gòu)。而如果對(duì)接收信號(hào)要求較高，則采用交流耦合方式的電信號(hào)傳輸，也即光接收組件15的電壓信號(hào)輸出端a和 b分別通過(guò)交流耦合電容Cl及C2與電接口 16中的電信號(hào)接收管腳RX+和RX-相連接，以利用電容濾除電壓信號(hào)中的噪聲及直流成分。[0026]由于不存在限幅放大器，為了實(shí)現(xiàn)光模塊的接收告警功能，該實(shí)施例的光模塊中設(shè)置有電流采樣電路單元14 ，光接收組件15提供接收電流信號(hào)的端子c通過(guò)電流采樣電路單元14與主控單元13的接收告警信號(hào)采樣端子d相連接，從而通過(guò)主控單元13進(jìn)行采樣及比較設(shè)置，完成接收光信號(hào)的強(qiáng)度檢測(cè)和接收告警，并將告警信號(hào)經(jīng)電接口 16的LOS管腳輸出。[0027]電流采樣電路單元14可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，例如，可以采用包括有采樣電阻及并聯(lián)在采樣電阻兩端的濾波電容構(gòu)成的阻容結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，主控單元13優(yōu)選采用微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，其接收告警信號(hào)采樣端子d則為微控制器的I/O管腳。[0028]請(qǐng)參考圖2，該圖2示出了本實(shí)用新型SFP+光模塊第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。[0029]如圖2所示,該實(shí)施例的光模塊包括有激光驅(qū)動(dòng)單元21、光發(fā)射組件22、主控單元 23、光接收組件25、電接口 26及光纖27。各部分的結(jié)構(gòu)及工作原理與圖I第一個(gè)實(shí)施例基本類(lèi)似，可參考上述對(duì)圖I的描述。[0030]而與圖I第一個(gè)實(shí)施例不同的是，該實(shí)施例的激光驅(qū)動(dòng)單元21中包括有接收告警電路子單元，提供了一個(gè)接收告警電路子單元的信號(hào)輸入端e。在該實(shí)施例中，激光驅(qū)動(dòng)單元21優(yōu)選采用集成有接收告警電路子單元的集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，信號(hào)輸入端e將為集成芯片所提供的一個(gè)接收告警信號(hào)輸入管腳。因此，為了實(shí)現(xiàn)光模塊的接收告警功能，光接收組件25提供接收電流信號(hào)的端子c通過(guò)電流鏡像電路單元24與信號(hào)輸入端e相連接， 利用激光驅(qū)動(dòng)單元21完成接收光信號(hào)的強(qiáng)度檢測(cè)和接收告警，并將告警信號(hào)經(jīng)電接口 26 的LOS管腳輸出。[0031]在這里，鏡像電路單元24是針對(duì)采用灌電流輸出的光接收組件25而設(shè)置的，以便利用鏡像電路單元24改變電流方向，使得激光驅(qū)動(dòng)單元21能夠順利采集到接收信號(hào)強(qiáng)度值，進(jìn)而完成接收告警功能。而如果光接收組件25采用拉電流輸出，則不需要設(shè)置該鏡像電路單元24。而且，鏡像電路單元24可以采用鏡像電流集成芯片或者采用雙PNP構(gòu)成的對(duì)管結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)電流的鏡像，完成電流大小不變、而方向相反的鏡像目的。[0032]上述兩個(gè)實(shí)施例所提供的SFP+光模塊與傳統(tǒng)SFP+光模塊相比，節(jié)省了限幅放大器器及外圍電路元器件，通過(guò)采用高增益的光接收組件，利用激光驅(qū)動(dòng)器配合主控單元，完成了所有傳統(tǒng)SFP+光模塊的功能，測(cè)試指標(biāo)均滿(mǎn)足有關(guān)協(xié)議要求，且成本低，功耗低，接口密度高。因此，其必定會(huì)取得較大的市場(chǎng)份額，具備極大地市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也能引導(dǎo)未來(lái)光模塊的發(fā)展方向。[0033]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種SFP+光模塊，包括激光驅(qū)動(dòng)單元、主控單元、電接口及光接收組件，其特征在于，光接收組件中集成有跨阻不小于30k歐姆的跨阻放大器，光接收組件的電壓信號(hào)輸出端與電接口中的相應(yīng)管腳相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述跨阻放大器的跨阻為35k歐姆。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SFP+光模塊,其特征在于,所述光接收組件的電壓信號(hào)輸出端連接有電容，進(jìn)而經(jīng)電容與電接口中的相應(yīng)管腳相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述激光驅(qū)動(dòng)單元包括有接收告警電路子單元，所述光接收組件提供接收電流信號(hào)的端子直接或通過(guò)電流鏡像電路單元與接收告警電路子單元的信號(hào)輸入端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述激光驅(qū)動(dòng)單元采用集成有接收告警電路子單元的集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述光接收組件提供接收電流信號(hào)的端子直接或通過(guò)電流鏡像電路單元與集成芯片的接收告警信號(hào)輸入管腳相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述光接收組件提供接收電流信號(hào)的端子通過(guò)電流采樣電路單元與所述主控單元的接收告警信號(hào)采樣端子相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述電流采樣電路單元包括有采樣電阻及并聯(lián)在采樣電阻兩端的濾波電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述主控單元采用微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述主控單元的接收告警信號(hào)采樣端子為微控制器的I/O管腳。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種SFP+光模塊，包括激光驅(qū)動(dòng)單元、主控單元、電接口及光接收組件，光接收組件中集成有跨阻不小于30k歐姆的跨阻放大器，且光接收組件的電壓信號(hào)輸出端與電接口中的相應(yīng)管腳相連接。本實(shí)用新型的光模塊通過(guò)選用具有高增益TIA的光接收組件，無(wú)需額外設(shè)置限幅放大器就能保證光接收組件所輸出的電壓信號(hào)滿(mǎn)足后續(xù)系統(tǒng)板對(duì)信號(hào)幅度的要求，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低了光模塊成本。
文檔編號(hào)H04B10/60GK202737882SQ20122036180
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者王三, 趙平 申請(qǐng)人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司