萬兆光網絡單元端光收發一體模塊的製作方法
2023-06-14 23:39:21
專利名稱：萬兆光網絡單元端光收發一體模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光收發一體模塊，具體地說，是涉及一種光網絡單元 端使用的萬兆光收發一體模塊，屬於光通信技術領域。
背景技術：
隨著光通信技術的不斷發展，視頻電話、電話會議、網絡互動遊戲、 一見頻 點播、高畫質電視等越來越多的視頻業務和交互式業務走進了千家萬戶，多業務 是未來寬帶發展的主要方向。在寬帶多業務不斷發展的同時，對網絡帶寬也有 了更高的要求。目前，用於光纖到路邊(FTTC )、光纖到大樓(FTTB )及光纖到 戶(FTTH )等FTTx業務的以太無源光網絡(EP0N )光收發一體;f莫塊的上行速率 和下行速率都是1.25Gbps，經過線路編碼後，引入20%左右的帶寬損失，再加 上其他的線路消耗，其實際傳輸速率大幅度降低。因此，這類光收發一體模塊 所提供的帶寬嚴重影響了光網絡單元端用戶的上網需求及體驗，不能很好地滿 足人們對視頻信號清晰度及其他數據傳輸速度的需求。
基於上述原因，亟需一種能夠提供更高傳輸速率的光收發一體模塊，以滿 足曰益增加的帶寬需求，這也是本實用新型的主旨所在。
發明內容
本實用新型針對現有技術中基於EPON的光收發一體模塊傳輸速率較低的 技術問題，提供了一種下行傳輸速率為10Gbps、上行傳輸速率為1.25Gbps的 萬兆光收發一體模塊，滿足了用戶對高速帶寬的需求。
為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現一種萬兆光網絡單元端光收發一體才莫塊，包括發射機電路和接收機電路，
其特徵在於，所述接收機電路包括光接收組件、限幅放大電路和信號整形電路;
所述光接收組件將接收到的光信號轉換成電信號後輸入到所述限幅放大電路的 輸入端，經所述限幅放大電路限幅放大後再輸入至所述信號整形電路的輸入端， 經所述信號整形電路濾波整形後的電信號通過模塊的信號輸出端輸出。
根據本實用新型，所述信號整形電路中包含有一信號整形晶片，所述信號 整形晶片的輸入端連接所述限幅放大電路的輸出端，所述信號整形晶片的輸出 端與模塊的信號輸出端相連，並將限幅放大電路輸出的電信號濾波整形後通過
所述模塊的信號輸出端輸出。
根據本實用新型，所述限幅放大電路的判決信號輸出端連接有告警電路， 在限幅放大電^4妻收到的電信號低於其門限電壓時輸出判決信號，並控制所述
告警電^4艮警。
根據本實用新型，所述限幅放大電路和信號整形電路採用 一集成晶片實現； 所述集成晶片的輸入端連接所述光接收組件的電信號輸出端，而所述集成晶片 的電信號輸出端連接模塊的信號輸出端。
根據本實用新型，為實現對接收信號強度進行指示、以便對系統的通信鏈 路進行監控的目的，所述光接收組件的光功率輸出端連接有監控電路，所述監 控電鴻4妄收所述光接收組件的光功率信號，並輸出與所述光功率信號相關的強 度指示信號。
根據本實用新型，所述發射機電路包括光發射組件和發射驅動調製電路， 所述發射驅動調製電路輸入端接收待發射的電信號，並通過其輸出端向所述光 發射組件輸出驅動信號，利用所述發射組件將待發射的電信號轉換成光信號後 發出。
根據本實用新型，所述光接收組件優選為雪崩光電探測器組件，所述光發 射組件優選為分布反饋式半導體雷射器組件。
根據本實用新型，為實現相互分離的光接收組件和光發射組件的光路耦合，所述光接收組件和光發射組件分別與波分復用器相連接。
根據本實用新型，為提高模塊的散熱性能及EMI/ESD性能，所述模塊的外 殼採用鋅合金製成。
與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是通過限幅放大電路和 信號整形電路對光接收組件輸出的信號進行放大和濾波整形，實現了模塊下行 10Gbps的傳輸速率，滿足了用戶對高速率帶寬的使用需求。同時，考慮到光網 絡單元端用戶多數情況下是進行網上瀏覽及下載，而發出指令或者上傳資料所
模塊的上行1. 25Gbps的傳輸速率，從而根據用戶實際的帶寬需求而採用不同的 傳輸速率，降低了模塊的製作難度，節約了製作成本。
圖1是本實用新型所述光收發一體模塊的外形結構示意圖2是光收發一體模塊的電路原理框圖3是光收發一體模塊中接收機電路的原理圖4是光收發一體模塊中發射機電路的原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
參見圖1,本實用新型所述的光收發一體模塊包括殼體1,殼體1上設置有 若干個螺釘2和螺栓孔3。所述螺釘2用來連接固定模塊內部的電路板和殼體1, 所述螺栓孔3用來將模塊和母設備進行固定。殼體1上還設置有若干個散熱柱 4,用來將模塊工作過程中產生的熱量儘快散失掉，保證模塊各光電器件的正常 工作。在模塊殼體l的兩側分別設置有模塊的光接口 5和電接口 6，其中，光 接口 5為SC/APC連接器，是模塊的光信號輸入輸出埠；而電接口 6釆用金手 指形式，作為模塊與母設備進行電連接的埠。圖2為本實用新型所述萬兆光網絡單元端光收發一體模塊的電路原理框
圖，圖中，模塊包括發射機電路i和接收機電路n兩部分。發射機電路包括發射
驅動調製電路和光發射組件，待發射的1.25Gbps的差分電信號經過模塊電接口 6中的信號輸入端TX+和TX-輸入至發射驅動調製電^^中，通過所述驅動電路驅 動1310nm中心波長的光發射組件。所述光發射組件發射出1310nm波長的光信 號，經波分復用器耦合後通過光纖輸出。
為實現模塊接收10Gbps的光信號，所述模塊的接收機電路包括光接收組 件、限幅放大電路及信號整形電路。通過光纖傳輸過來的1577nm的光信號經波 分復用器耦合到光接收組件上並轉換成電信號。所述電信號先經限幅放大電路 放大，然後輸入至信號整形電路中進行信號整形、濾掉噪聲，然後通過電接口 6的信號輸出端RX+和RX-輸出差分電信號。所述限幅放大電路的判決信號輸出 端連接有告警電路，在接收到的電信號低於其門限電壓時輸出判決信號，控制 告警電3斜艮警，並通過模塊電接口 6的報警端RX-LOS輸出報警信號，可以實現 在光接收組件輸出的電壓信號幅度過低、即認為沒有光信號輸入時進行報警。 此外，本實用新型所述光收發一體模塊為對接收信號強度進行指示、以便對系 統的通信鏈路進行監控，在所述光接收組件的光功率輸出端還連接有監控電路， 所述監控電路接收所述光接收組件的光功率信號，並通過電接口 6的RSSI埠 輸出與所述光功率信號相關的強度指示信號。
圖3所示為上述接收機電路一個實施例的具體電路連接圖。在該實施例中， 光接收組件為雪崩光電探測器組件APD ROSA，限幅放大電路和信號整形電路採 用一集成晶片Ul實現。從光纖傳輸來的光信號經波分復用器耦合到ROSA上， 所述ROSA將光信號轉換為電信號，並通過其輸出端OUT-和OUT+輸出，然後分 別經電容C27和C28濾波後再輸入至集成晶片Ul的l敘入端LAIN和LAIP。輸入 至集成晶片Ul的電信號先進行限幅放大，然後經過相位檢測、低通濾波等電路 實現對電信號的整形，以濾掉信號噪聲、減少信號的抖動。整形後的差分電信 號分別通過Ul的輸出端SDON和SDOP輸出，再經濾波電容C42和C43分別傳輸至模塊電接口 6的信號輸出端RX+和RX-輸出。此外，限幅放大電路的判決信號 通過Ul的LOS管腳輸出，作為告警電路的控制信號控制告警電^^艮警。
上述實施例通過一集成晶片Ul實現接收機電路的限幅放大和信號整形，當 然，也可以採用分離的限幅放大電路和信號整形電路分別實現電信號的限幅放 大和信號整形。當釆用分離的電路時，信號整形電路中包含有一信號整形晶片， 所述信號整形晶片的輸入端連接限幅放大電路的輸出端，所述信號整形晶片的 輸出端與模塊的信號輸出端相連，並將限幅放大電路輸出的電信號濾波整形後 通過所述模塊的信號輸出端輸出，具體工作過程與採用集成晶片類似，不再贅 述。
圖4是發射機電路一個實施例的具體電路連接圖。該實施例中，光發射組 件為分布反饋式半導體雷射器組件DFB T0SA，發射驅動調製電路通過一集成芯 片U2實現。待發射的差分電信號通過模塊的信號輸入端TX+和TX-輸入至U2 的信號輸入端IN+和IN-，經晶片內部處理後，從其調製信號輸出端0UT+和OUT-輸出驅動T0SA的高速調製信號。同時，從晶片U2的偏置電流輸出端BIAS+輸 出偏置電流信號至T0SA的偏置電流輸入端。T0SA在所述偏置電流信號和高速 調製信號的驅動下，將待發射的電信號轉換成對應的光信號，然後經波分復用 器耦合後通過光纖輸出。
本實用新型利用上述發射機電路和接收機電路，實現了光網絡單元端光收 發一體模塊的下行10Gbps連續接收、上行1. 25Gbps突發發射的萬兆信號傳輸， 傳輸距離可達20km,業務支持能力強，既能很好地滿足用戶對高帶寬的使用需
難度和生產成本，提高產品的市場竟爭力。
當然，以上所述僅是本實用新型的一種優選實施方式而已，應當指出，對 於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可
以啦文出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1、一種萬兆光網絡單元端光收發一體模塊，包括發射機電路和接收機電路，其特徵在於，所述接收機電路包括光接收組件、限幅放大電路和信號整形電路，所述光接收組件將接收到的光信號轉換成電信號後輸入到所述限幅放大電路的輸入端，經所述限幅放大電路限幅放大後再輸入至所述信號整形電路的輸入端，經所述信號整形電路濾波整形後的電信號通過模塊的信號輸出端輸出。
2、 根據權利要求1所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所述信號整形電 路中包含有一信號整形晶片，所述信號整形晶片的輸入端連接所述限幅放大電 路的輸出端，所述信號整形晶片的輸出端與模塊的信號輸出端相連，並將限幅 放大電路輸出的電信號濾波整形後通過所述模塊的信號輸出端輸出。
3、 根據權利要求1所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所述限幅放大電 路的判決信號輸出端連接有告警電路，在限幅放大電路接收到的電信號低於其 門限電壓時輸出判決信號，並控制所述告警電路報警。
4、 根據權利要求3所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所述限幅放大電 路和信號整形電路採用 一集成晶片實現；所述集成晶片的輸入端連接所述光接收組件的電信號輸出端，而所述集成晶片的電信號輸出端連接模塊的信號輸出二山 禍。
5、 根據權利要求1至4中任一項所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所 述光接收組件的光功率輸出端連接有監控電路，所述監控電路接收所述光接收 組件的光功率信號，並輸出與所述光功率信號相關的強度指示信號。
6、 根據權利要求1所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所述光接收組件 為雪崩光電探測器組件。
7、 根據權利要求1所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所述發射機電路 包括光發射組件和發射驅動調製電路，所述發射驅動調製電路輸入端接收待發 射的電信號，並通過其輸出端向所述光發射組件輸出驅動信號，利用所述發射 組件將待發射的電信號轉換成光信號後發出。
8、 根據權利要求7所述的光收發一體才莫塊，其特徵在於，所述光發射組件 為分布反饋式半導體雷射器組件。
9、 根據權利要求7或8所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所述光接收 組件和光發射組件分別與波分復用器相連接。
10、 根據權利要求1所述的光收發一體模塊，其特徵在於，所述模塊的外 殼採用鋅合金製成。
專利摘要本實用新型公開了一種萬兆光網絡單元端光收發一體模塊，包括發射機電路和接收機電路，所述接收機電路包括光接收組件、限幅放大電路和信號整形電路，所述光接收組件將接收到的光信號轉換成電信號後輸入到所述限幅放大電路的輸入端，經所述限幅放大電路限幅放大後再輸入至所述信號整形電路的輸入端，經所述信號整形電路濾波整形後的電信號通過模塊的信號輸出端輸出。本實用新型通過限幅放大電路和信號整形電路對光接收組件輸出的信號進行放大和濾波整形，實現了模塊下行10Gbps的傳輸速率，滿足了用戶對高速率帶寬的使用需求。
文檔編號H04B10/08GK201243291SQ20082018797
公開日2009年5月20日 申請日期2008年8月19日 優先權日2008年8月19日
發明者鵬 何, 強 張, 楊思更, 趙其聖 申請人:青島海信寬帶多媒體技術股份有限公司