本發(fā)明涉及光通信設(shè)備，尤其涉及具有多個通道的光模塊。

背景技術(shù)：

隨著光通信行業(yè)對更小體積、更高封裝密度、更低工作電壓、更高速度和更低功耗的需求，芯片的工藝和光模塊的封裝都在不停地往前逐步的發(fā)展。具有多個通道的光模塊，以雙通道的CSFP(Compact SFP Transceiver)光模塊為例，逐步走向成熟。由于CSFP光模塊里面有兩路獨立的光電和電光轉(zhuǎn)換電路，所以CSFP光模塊的空間布局、功耗等都比傳統(tǒng)的SFP(Small Form-factor Pluggables)光模塊復(fù)雜很多。為了更好地支持使用傳統(tǒng)的SFP光模塊的板卡,CSFP光模塊與標(biāo)準(zhǔn)SFP模塊做了管腳兼容設(shè)計，從而CSFP光模塊可以插在SFP光模塊上的一通道光路正常工作。然而，CSFP光模塊本身具有兩對獨立的光電轉(zhuǎn)換通道，但是舊的支持SFP光模塊的板卡上沒有對應(yīng)于CSFP光模塊另個通道的高速數(shù)據(jù)線。這種一來，如果兩個通道都開啟，其功耗將會超出傳統(tǒng)的SFP光模塊的功耗要求。一般以太網(wǎng)和Fiber Channel等通訊協(xié)議，上電后都需要一個鏈接(link)過程，這個過程包括：速率協(xié)商，data+和data-自動交叉判斷等等，此功能經(jīng)常需要關(guān)閉CSFP光模塊的某一個通道。當(dāng)客戶根據(jù)實際使用情況，需要斷掉一條通道的業(yè)務(wù)時，只能雙通道一并關(guān)閉和一并開啟，如此將面臨雙通道互相干擾的弊端?？梢?，對于板卡需要按通道控制開關(guān)鏈接和通道增加導(dǎo)致的功耗問題，是當(dāng)前CSFP光模塊面臨的難點和挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種光模塊，能夠降低功耗，提高使用靈活性。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種光模塊，其包括多個激光器驅(qū)動器與激光器組合和與這些激光器驅(qū)動器相連的一控制器和一金手指；其中，該光模塊還包括受控于該控制器的多個驅(qū)動開關(guān)；其中，每個驅(qū)動開關(guān)對應(yīng)于一個激光器驅(qū)動器與激光器組合，該驅(qū)動開關(guān)的斷開/閉合，與該激光器驅(qū)動器與激光器組合的失電不工作/得電工作相對應(yīng)。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案還包括，提出一種光通信設(shè)備，其包括主控模塊和與該主控模塊相連的光模塊；其中該光模塊是如上所述的光模塊，該主控模塊與該光模塊是串行通信連接的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的光模塊通過巧妙地對應(yīng)于每個激光器驅(qū)動器與激光器組合設(shè)置一驅(qū)動開關(guān)，并使該驅(qū)動開關(guān)受控于光模塊內(nèi)部的控制器，能夠很方便地實現(xiàn)單個激光器驅(qū)動器與激光器組合的獨立開關(guān)，從而能夠降低功耗，提高使用靈活性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的光模塊的框圖示意。

圖2是本發(fā)明的光模塊中控制器的電原理示意。

圖3是本發(fā)明的光模塊中第一驅(qū)動開關(guān)的電原理示意。

圖4是本發(fā)明的光模塊實現(xiàn)單個激光器驅(qū)動器與激光器組合獨立開關(guān)過程的流程示意。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：100光模塊 110第一激光器驅(qū)動器與激光器組合 117電源供給端口 120第一光纖接口 130第二激光器驅(qū)動器與激光器組合 139電源供給端口 140第二光纖接口 150控制器 160金手指 170第一驅(qū)動開關(guān) 190第二驅(qū)動開關(guān) 122、124端口 142、144端口 151微處理器 161、162、163、164、165、167、169端口 171開關(guān)管 172電容 173電阻 400光通信設(shè)備 200主控模塊 101中斷處理函數(shù) 103寄存器變量 105診斷處理函數(shù) 107 IO端口。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明予以進一步地詳盡闡述。

參見圖1，圖1是本發(fā)明的光模塊的框圖示意。本發(fā)明以CSFP光模塊為例，提出一種具有多個通道的光模塊100，能夠?qū)崿F(xiàn)單個通道的獨立開關(guān)。該光模塊100包括：第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110，第一光纖接口120，第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130，第二光纖接口140，控制器150，金手指160，第一驅(qū)動開關(guān)170和第二驅(qū)動開關(guān)190。

其中，第一驅(qū)動開關(guān)170和第二驅(qū)動開關(guān)190受控于該控制器150。每個驅(qū)動開關(guān)170、190對應(yīng)于一個激光器驅(qū)動器與激光器組合110、130。驅(qū)動開關(guān)170、190的斷開/閉合，與該激光器驅(qū)動器與激光器組合110、130的失電不工作/得電工作相對應(yīng)。

該光模塊100通過該金手指160實現(xiàn)與外部設(shè)備(圖未示)的電連接，以獲得要傳輸?shù)碾姲l(fā)射信號，向外部設(shè)備提供電接收信號，與外部設(shè)備通信，以及從外部獲得電源供給等。具體而言，該金手指160包括：與第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110相連的發(fā)射電信號端口161和接收電信號端口162，與第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130相連的發(fā)射電信號端口163和接收電信號端口164，與控制器150相連的通信端口165，與第一驅(qū)動開關(guān)170相連的第一通道電源供給端口167，以及與第二驅(qū)動開關(guān)190相連的第二通道電源供給端口169。

該第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110與該第一光纖接口120相連，可以實現(xiàn)第一路的光信號發(fā)射。在該光模塊100內(nèi)，對應(yīng)于該第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110還設(shè)置有：光電轉(zhuǎn)換二極管和限幅放大器，用于實現(xiàn)光信號接收。該限幅放大器和該激光器驅(qū)動器對應(yīng)于同一個驅(qū)動開關(guān)170。該第一光纖接口120具體包括光接收端口122和光發(fā)射端口124。

類似地，該第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130與該第二光纖接口140相連，實現(xiàn)第二路的光信號發(fā)射。在該光模塊100內(nèi)，對應(yīng)于該第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130還設(shè)置有：光電轉(zhuǎn)換二極管和限幅放大器，用于實現(xiàn)光信號接收。該限幅放大器和該激光器驅(qū)動器對應(yīng)于同一個驅(qū)動開關(guān)190。該第二光纖接口140具體包括光接收端口142和光發(fā)射端口144。

該控制器150對該第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110和第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130實現(xiàn)控制。該控制器150通過該金手指160與外部設(shè)備實現(xiàn)通信。

該第一驅(qū)動開關(guān)170串設(shè)在該第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110的電源供給端口與金手指160的電源供給端口167之間。該第一驅(qū)動開關(guān)170受控于該控制器150而閉合/斷開，進而使得第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110能夠得電工作/失電不工作。

同樣，該第二驅(qū)動開關(guān)190串設(shè)在該第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130的電源供給端口與金手指160的電源供給端口169之間。該第二驅(qū)動開關(guān)190受控于該控制器150而閉合/斷開，進而使得第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130能夠得電工作/失電不工作。

在本實施例中，該驅(qū)動開關(guān)170、190各包括一開關(guān)管，該開關(guān)管具有兩個開關(guān)端口和一個控制端口。其中，這兩個開關(guān)端口分別與該金手指160的電源供給端口167、169與該激光器驅(qū)動器與激光器組合110、130的電源供給端口117、139相連，該控制端口與該控制器150相連。該驅(qū)動開關(guān)170、190還包括與該開關(guān)管相配合的一緩沖電路，用于防止在掉電時，IO電流倒灌到該控制器150。

參見圖2，圖2是本發(fā)明的光模塊中控制器的電原理示意。該控制器150主要由微處理器151及其外圍電路組成。在本實施例中，該微處理器151選用8051系列單片機。具體而言，微處理器151的管腳P0.1(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為VCC1_C)配置成推挽輸出，低電平開啟第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110的電源。微處理器151的管腳P0.4(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為VCC2_C)配置成推挽輸出，低電平開啟第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130的電源。

另外，微處理器151的管腳P0.6(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為SDA)、P0.7(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為SCL)對應(yīng)于SFP標(biāo)準(zhǔn)通信接口的SDA、SCL端口。微處理器151的管腳P1.0(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為FAULT)對應(yīng)于光模塊100的故障指示。微處理器151的管腳P1.3(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為SDA1)、P1.4(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為SCL1)對應(yīng)于第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110中激光器驅(qū)動器的SDA、SCL端口。微處理器151的管腳P1.5(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為SDA2)、P1.6(電路網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為SCL2)對應(yīng)于第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130中激光器驅(qū)動器的SDA、SCL端口。

可以理解的是，控制器150通過端口165與外部設(shè)備實現(xiàn)串行通信。控制器150對第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110中激光器驅(qū)動器的控制采用串行通信實現(xiàn)。控制器150對第二激光器驅(qū)動器與激光器組合130中激光器驅(qū)動器的控制采用串行通信實現(xiàn)。

參見圖3，圖3是本發(fā)明的光模塊中第一驅(qū)動開關(guān)的電原理示意。該第一驅(qū)動開關(guān)170由開關(guān)管171、電容172和電阻173組成。在本實施例中，開關(guān)管171選用MOS管，MOS管的源極S與漏極D構(gòu)成該開關(guān)管171的兩個開關(guān)端口。MOS管的柵極G構(gòu)成該開關(guān)管171的控制端口。該電容172和電阻173構(gòu)成與該開關(guān)管171相配合的緩沖電路。其中，該電容172并接在該開關(guān)管171的源極S與柵極G之間。電阻173連接在該開關(guān)管171的柵極G與地之間。

開關(guān)管171的柵極G與微處理器151的端口VCC1_C相連。開關(guān)管171的源極S與金手指160的端口167相連，以獲得供給電源。開關(guān)管171的漏極D與第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110的電源供給端口117相連。

該第一驅(qū)動開關(guān)170的工作原理大致是：剛上電的時候，電容172的電量為零，開關(guān)管171完全斷開。然后，電容172通過電阻173上的電流慢慢充電。當(dāng)開關(guān)管171的柵極G和源極S的壓差Vgs低于一定的負電壓后，開關(guān)管171會逐漸進入半導(dǎo)通。此時，端口167提供的供給電源通過該開關(guān)管171給后級的第一激光器驅(qū)動器與激光器組合110的電源供給端口117上的電容(圖未示)限流充電。當(dāng)壓差Vgs進一步達到或超過更高的開啟門限后，開關(guān)管151會逐漸進入全導(dǎo)通。

在該第一驅(qū)動開關(guān)170中，微處理器151通過端口VCC1_C來控制開關(guān)管171的導(dǎo)通和斷開。電阻303和電容302用來控制開關(guān)管301由半導(dǎo)通到全導(dǎo)通的轉(zhuǎn)換時間。在半導(dǎo)通時間段內(nèi)，開關(guān)管301的等效電阻可以抑制電流過沖和電壓沖擊。

值得一提的是，在實際使用中，如果在微處理器151啟動起來之前，不用給該光模塊100上電，則電阻173可以省去，因為：在微處理器151的端口VCC1_C在上電過程中保持為高阻狀態(tài)，此狀態(tài)會一直保持到微處理器151中的軟件運行起來。在初始化的時候，微處理器151將此端口VCC1_C輸出設(shè)置成高電平/低電平。

該第二驅(qū)動開關(guān)190與該第一驅(qū)動開關(guān)170的實現(xiàn)類似，在此不再贅述。

參見圖4，圖4是本發(fā)明的光模塊實現(xiàn)單個激光器驅(qū)動器與激光器組合獨立開關(guān)過程的流程示意。可以理解的是，本發(fā)明提出一種光通信設(shè)備400，其包括光模塊100和主控模塊200。其中，該主控模塊200與該光模塊100通過串行通信相連，舉例而言：二者通過I2C接口相連，該主控模塊200能夠通過該I2C接口向該光模塊100發(fā)送命令。對應(yīng)于該主控模塊200發(fā)出的命令，該光模塊100中相應(yīng)的處理包括：中斷處理函數(shù)101，用于獲取命令；寄存器變量103，用于存儲命令；診斷處理函數(shù)105，用于調(diào)取寄存器存儲的命令；以及IO端口107，用于執(zhí)行命令。

在本實施例中，該中斷處理函數(shù)101、寄存器變量103、診斷處理函數(shù)105和IO端口107均是在微處理器151上實現(xiàn)的。該中斷處理函數(shù)101和該診斷處理函數(shù)105對應(yīng)于該微處理器151上運行的軟件。該寄存器變量103對應(yīng)于微處理器151內(nèi)部的寄存器。該IO端口107對應(yīng)于該微處理器151上的IO端口。

當(dāng)主控模塊200根據(jù)實際應(yīng)用的需要，發(fā)送開啟或者關(guān)閉某個通道的命令時，中斷處理函數(shù)101在接收到這個命令之后，會將這個命令寫入到寄存器變量103；然后，當(dāng)該微處理器151上的主(main)函數(shù)循環(huán)調(diào)用診斷處理函數(shù)105的時候，該診斷處理函數(shù)105會對寄存器變量103中的值進行處理，然后發(fā)送對應(yīng)的電平到IO端口107(即前述的微處理器151的端口VCC1_C、VCC2_C)。

值得一提的，中斷處理函數(shù)101為硬件觸發(fā)調(diào)用。寄存器變量103為全局變量，有臨界資源保護。診斷處理函數(shù)105由主函數(shù)周期性地調(diào)用。該光模塊100從該主控模塊200接收到開關(guān)動作的命令之后，是先保存在寄存器中，后續(xù)通過調(diào)用該寄存器中存儲值(即寄存器變量103)而通過相應(yīng)的輸出端口執(zhí)行該開關(guān)動作的命令的。這種設(shè)計，僅有寄存器變量103為臨界資源。假如在中斷處理函數(shù)101處理中斷時，直接繞過寄存器變量103而作用于IO端口107，則雖然可以提高反應(yīng)速度，但是會增加控制復(fù)雜度：雙線程之間有太多的內(nèi)容需要同步，比如：IO端口107等存在臨界資源問題，難以做到完整性和一致性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的光模塊100通過巧妙地對應(yīng)于每個激光器驅(qū)動器與激光器組合110、130設(shè)置一驅(qū)動開關(guān)170、190，并使該驅(qū)動開關(guān)170、190受控于光模塊100內(nèi)部的控制器150，能夠很方便地實現(xiàn)單個激光器驅(qū)動器與激光器組合110、130的獨立開關(guān)，從而能夠降低功耗，提高使用靈活性。

上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護范圍為準(zhǔn)。