一種100g中距離傳輸cfp光模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖通信器件，尤其涉及一種100G中距離傳輸CFP光模塊，屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]100G CFP光模塊按照傳輸距離一般可分為短距離，中距離，長(zhǎng)距離三種類型。短距離傳輸一般不大于10km，中距離傳輸一般不大于40km，大于40km的都稱為長(zhǎng)距離傳輸。目前市場(chǎng)上大量應(yīng)用的是100G短距離傳輸CFP光模塊。其發(fā)射鏈路包括4路25G電吸收調(diào)制激光器EML，高速電驅(qū)動(dòng)器，10:4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及光合波器。接收鏈路包括光分波器，4路PIN/TIA接收機(jī)以及4:10數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。100G中距離傳輸CFP光模塊發(fā)射鏈路可以和短距離CFP光模塊一樣。接收鏈路包括光衰減器，光放大器，隔離器，光分波器，4路PIN/TIA接收機(jī)以及4:10數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。
[0003]這種100G CFP光模塊一般工作在1310nm波段，光線路損耗比較大，所以傳輸距離一般不超過10km。為了使其傳輸距離能夠達(dá)到40km，需要在這種100G中距離傳輸CFP光模塊中增加光信號(hào)處理單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種100G中距離傳輸CFP光模塊，包括電信號(hào)接口以及與之進(jìn)行多路高速電信號(hào)連接的光發(fā)射單元和光接收單元；所述光發(fā)射單元包括順序連接的復(fù)用器，四路電信號(hào)放大器，四路電吸收調(diào)制激光器，光合波器；其中所述復(fù)用器將通過所述電信號(hào)接口輸入的10路1G電信號(hào)轉(zhuǎn)換為4路25G電信號(hào)分別輸入所述四路電信號(hào)放大器，通過所述四路電吸收調(diào)制激光器轉(zhuǎn)換為四路25G光信號(hào)，所述四路25G光信號(hào)通過所述光合波器合波后形成的100G光信號(hào)輸出；
[0005]所述光接收單元包括順序連接的光信號(hào)處理單元，光分波器，四路光接收器，解復(fù)用器；其中所述光信號(hào)處理單元對(duì)接收到的100G光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、衰減和功率放大處理后，輸入所述光分波器將其分為四路25G光信號(hào)，四路25G光信號(hào)分別輸入到所述四路光接收器轉(zhuǎn)換為四路25G電信號(hào)，四路25G電信號(hào)通過所述解復(fù)用器轉(zhuǎn)換為10路1G電信號(hào)，通過所述電信號(hào)接口輸出。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述CFP光模塊的接收光功率范圍滿足IEEE802.3ba中規(guī)定的 +10.5dBm ?-14.9dBm 的要求。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述電信號(hào)接口為148pin接口。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述電信號(hào)接口為148pin接口。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述復(fù)用器為10:4復(fù)用器；所述解復(fù)用器為4:10解復(fù)用器；所述電信號(hào)放大器為高速電驅(qū)動(dòng)器；所述光接收器為PIN/TIA光接收器。
[0010]在上述技術(shù)方案中，四路電信號(hào)放大器和四路電吸收調(diào)制激光器采用一個(gè)集成的光器件或者采用四個(gè)單獨(dú)封裝的光器件；四路光接收器采用4個(gè)單獨(dú)的PIN/TIA接收機(jī)或者采用集成4個(gè)PIN/TIA的接收機(jī)。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述光信號(hào)處理單元包括分光器，光功率檢測(cè)電路，光衰減器，第一光隔離器，光放大器，第二光隔離器，信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)放大電路，驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述分光器將輸入所述CFP光模塊的光信號(hào)分成兩路，一路輸出到所述光衰減器，另一路輸出到所述光功率檢測(cè)電路；所述光功率檢測(cè)電路檢測(cè)輸入的光信號(hào)功率，將光功率轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓值；所述信號(hào)調(diào)理電路對(duì)所述光功率檢測(cè)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行變換；所述信號(hào)放大電路接收所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出信號(hào)進(jìn)行放大，經(jīng)過放大后的輸出信號(hào)用于控制所述光衰減器；所述分光器、光功率檢測(cè)電路、光衰減器、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大電路組成閉環(huán)控制電路；經(jīng)過所述光衰減器的光信號(hào)順序經(jīng)過所述第一光隔離器、光放大器、第二光隔離器；所述光隔離器用于抑制所述光放大器輸入端的反射信號(hào)；所述光放大器用于放大光信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)電路為所述光放大器提供偏置電流。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述光信號(hào)處理單元包括光衰減器，分光器，光功率檢測(cè)電路，第一光隔離器，光放大器，第二光隔離器，信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)放大電路，驅(qū)動(dòng)電路；所述光衰減器對(duì)輸入的光信號(hào)進(jìn)行衰減，所述分光器將所述光衰減器輸出的光信號(hào)分成兩路，一路輸出到所述第一光隔離器，另一路輸出到所述光功率檢測(cè)電路，所述光功率檢測(cè)電路檢測(cè)輸入的光信號(hào)功率，將光功率轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓值；所述信號(hào)調(diào)理電路對(duì)所述光功率檢測(cè)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行變換；所述信號(hào)放大電路將所述信號(hào)調(diào)理電路輸出的信號(hào)和閾值信號(hào)進(jìn)行比較，用于控制所述光衰減器；經(jīng)過所述分光器分光的光信號(hào)順序經(jīng)過所述第一光隔離器、光放大器、第二光隔離器；所述第一光隔離器用于抑制所述光放大器輸入端的反射信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)電路為所述光放大器提供偏置電流；所述分光器，光功率檢測(cè)電路，光衰減器，信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)放大電路組成閉環(huán)控制電路。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述光功率檢測(cè)電路采用集成TIA電路的PIN二極管實(shí)現(xiàn)；所述信號(hào)調(diào)理電路包括對(duì)數(shù)放大器；所述信號(hào)放大電路包括運(yùn)算放大器。
[0014]本發(fā)明取得了以下技術(shù)效果:
[0015]本發(fā)明的發(fā)射鏈路采用電吸收調(diào)制方式，提高光信號(hào)的消光比，增加光模塊的傳輸距離。接收鏈路對(duì)接收的光信號(hào)進(jìn)行衰減，功率放大等處理，傳輸距離可達(dá)40km，可在IEEE802.3ba中規(guī)定的+10.5dBm?-14.9dBm接收光功率范圍內(nèi)正常工作。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的功能框圖；
[0017]圖2為光信號(hào)處理單元的第一種實(shí)現(xiàn)方式圖；
[0018]圖3為光信號(hào)處理單元的第二種實(shí)現(xiàn)方式圖。
[0019]圖中標(biāo)記:101-電信號(hào)接口 ；102_復(fù)用器；103-電信號(hào)放大器；104_電吸收調(diào)制激光器；105_光合波器；106-光信號(hào)處理單元；107-光分波器；108-光接收器；109-解復(fù)用器；201_分光器；202_光功率檢測(cè)電路；203_光衰減器；204_光隔離器I ;205_光放大器；206_光隔離器2 ;207_信號(hào)調(diào)理電路；208_信號(hào)放大電路；209_驅(qū)動(dòng)電路；301_光衰減器；302_分光器；303_光功率檢測(cè)電路；304_光隔離器I ;305_光放大器；306_光隔離器2 ;307-彳目號(hào)調(diào)理電路；308_彳目號(hào)放大電路；309_驅(qū)動(dòng)電路；。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]圖1是本發(fā)明所涉及的100G中距離傳輸CFP光模塊的具體實(shí)施例的功能框圖，包括光發(fā)射鏈路和光接收鏈路，以及與之對(duì)應(yīng)連接的電信號(hào)接口。其中，電信號(hào)接口 101為14 8 P i η接口，光發(fā)射鏈路包括順序連接的復(fù)用器1 2 (10: 4MUX)，4路電信號(hào)放大器103 (Driver)，4路電吸收調(diào)制激光器104 (EML)，光合波器105。光接收鏈路包括順序連接的光信號(hào)處理單元106，光分波器107，4路光接收器108 (PIN/TIA)，解復(fù)用器109 (4:10DMUX)。復(fù)用器102和解復(fù)用器109與電信號(hào)接口 101之間為多路高速電信號(hào)連接。
[0022]其中，光發(fā)射鏈路的復(fù)用器102為與148pin電信號(hào)接口 101連接的10:4MUX數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，將10路1G電信號(hào)轉(zhuǎn)換為四路25G電信號(hào)；電信號(hào)放大器103為高速電驅(qū)動(dòng)器，四路25G電信號(hào)通過四路電信號(hào)放大器103驅(qū)動(dòng)放大后輸入四路電吸收調(diào)制激光器104，將四路25G電信號(hào)轉(zhuǎn)換為四路25G光信號(hào)，四路25G光信號(hào)通過光合波器105合波后形成所需的100G光信號(hào)輸出，由此通過采用電吸收調(diào)制激光器104實(shí)現(xiàn)電吸收調(diào)制方式，從而提高輸出的100G光信號(hào)的消光比，有效增加其傳輸距離。
[0023]其中，4路電信號(hào)放大器103和4路電吸收調(diào)制激光器104可采用一個(gè)集成的光器件，也可采用單獨(dú)封裝的器件。
[0024]對(duì)應(yīng)地，在光接收鏈路的光分波器107之前設(shè)置光信號(hào)處理單元106，對(duì)接收的100G光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、衰減和功率放大等處理，使得本發(fā)明所提供的100G中距離傳輸CFP光模塊的接收光功率范圍可滿足IEEE802.3ba中規(guī)定的+10.5dBm?-14.9dBm的要求。光信號(hào)處理單元106對(duì)接收到的100G光信號(hào)進(jìn)行處理后，輸入光分波器107，將其分為四路25G光信號(hào)，四路25G光信號(hào)分別輸入到四路PIN/TIA光接收器108，將其轉(zhuǎn)換為四路25G電信號(hào)，四路25G電信號(hào)通過解復(fù)用器109轉(zhuǎn)換為10路1G電信號(hào)，解復(fù)用器109為與148pin電信號(hào)接口 101連接的4:10DMUX數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。
[0025]4路光接收器108可采用4個(gè)單獨(dú)的PIN/TIA接收機(jī)，也可采用集成4個(gè)PIN/TIA的接收機(jī)。
[0026]其中，光信號(hào)處理單兀106的一種實(shí)現(xiàn)方式如圖2所不，包括分光器201，光功率檢測(cè)電路202，光衰減器203，光隔離器I 204，光放大器205，光隔離器2 206，信號(hào)調(diào)理電路207，信號(hào)放大電路208，驅(qū)動(dòng)電路209。
[0027]其中，分光器201將輸入100G CFP光模塊的光信號(hào)分成兩路，一路輸出到光衰減器203，另一路輸出到光功率檢測(cè)電路202，其分光比可以是1/99，2/98，5/95等，將大部分光信號(hào)輸出到光衰減器203。
[0028]光衰減器203對(duì)光信號(hào)進(jìn)行衰減，可選擇使用可調(diào)光衰減器來作為光衰減器203，通過在不同的控制電壓下光衰減器203的衰減變化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)衰減的自動(dòng)控制。
[0029]光功率檢測(cè)電路202檢測(cè)輸入的光信號(hào)功率，將光功率轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓值。光功率檢測(cè)電路202可采用集成TIA電路的PIN 二極管實(shí)現(xiàn)。由光功率檢測(cè)電路202直接輸出的信號(hào)包含有豐富的諧波分量，因此不適合直接作為反饋控制信號(hào)，需要輸入信號(hào)調(diào)理電路207作進(jìn)一步處理。信號(hào)調(diào)理電路207將光功率檢測(cè)電路202輸出的信號(hào)進(jìn)行變換，變成直流電壓信號(hào)?？蛇x對(duì)數(shù)放大器組成信號(hào)調(diào)理電路207。光功率檢測(cè)電路202輸出信號(hào)和信號(hào)調(diào)理電路207輸出電平是一一對(duì)應(yīng)的。信號(hào)放大電路208接收信號(hào)調(diào)理電路207的輸出信號(hào)并進(jìn)行放大，經(jīng)過放大后的輸出信號(hào)用于控制光衰減器203?？蛇x運(yùn)算放大器組成信號(hào)放大電路208。
[00