一種低速率雙發射sfp光模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低速率雙發射SFP光模塊，光源驅動器連接光源，用于根據光源驅動電流驅動光源出光；光功率檢測單元連接功率控制單元、光源、微控制單元，用于檢測光源的出光功率，并將出光功率反饋到功率控制單元；功率控制單元連接光源驅動器、光功率檢測單元，用于根據光功率檢測單元發送的反饋信息，控制光源驅動器發送到光源的驅動電流大小，以調整光發射功率；微控制單元用于監控光發射模塊的工作溫度、工作電壓；光功率控制單元低頻截止頻率低于傳輸信號的頻率。本實用新型的一種低速率雙發射SFP光模塊通過將光功率控制單元低頻截止頻率設置為低于傳輸信號的頻率，能夠保證在數據速率在數十Kb/s到數十Mb/s時，可靠的傳輸數據。
【專利說明】
-種低速率雙發射SFP光模塊
技術領域
[0001] 本實用新型設及光模塊領域，特別設及一種低速率雙發射SFP光模塊。
【背景技術】
[0002] 在光通信的很多應用中，都需要極高的數據傳輸速率，從而實現高效的數據傳輸 需求，但是在一些特殊應用中，需要傳輸的數據速率只有數十肺/s到數十Mb/s，但其對傳輸 數據的可靠性要求非常高。比如電力系統用于信號傳輸的IEEE C37.94標準，定義速率為 2.048Mb/s，最低可W到64化/s。然而面對運樣的低速率高可靠性傳輸需求，常規SFP是無法 進行可靠傳輸的，可能會丟失一些低頻信息。
[0003] 在現有的方案中，有一些采用高速率SFP模塊向下兼容到低速率的方案，運些方案 的具體實現方式如下：采用差分數據輸入、輸出，AC禪合，數據的信號類型通常為Peel (Positive 血itter Coupled Logic正射極禪合邏輯電平）、CML(Current-Mode Logic電流 型邏輯）；采用發射端忍片內部集成的APC(automatic power con化〇1自動功率控制）電路 對發射功率進行控制；應用數字診斷功能忍片及EEPR0M化lectrically Erasable Programmable Read-Only Memoir電可擦除可編程只讀存儲器）對模塊的各個參數進行監 控及存儲。
[0004] 而運種向下兼容的SFP模塊存在W下缺陷：1、一般低速率信號的信號類型都是單 端TTL，發射端忍片無法工作在高速狀態，可能出現輸出光信號占空比失真；2、采用高速收 發忍片，功耗較大且成本較高;3、功率控制通過集成忍片內部的APC電路完成，由于是高速 應用，APC電路反饋速度較快，低頻截止頻率較高，在傳輸低速率信號時會出現信號失真。
[0005] 在現有的另一個方案中，其雙發射光模塊采用SFF封裝，無法支持熱插拔。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型在于克服現有技術的上述不足，提供一種能夠高可靠的傳輸低速率信 號且支持熱拔插的低速率雙發射SFP光模塊。
[0007] 為了實現上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案是：
[000引一種低速率雙發射SFP光模塊，包括微控制單元、相同的兩個光發射模塊，所述兩 個光發射模塊均連接所述微控制單元，所述光發射模塊包括功率控制單元、光功率檢測單 元、光源驅動器、光源；
[0009] 所述光源驅動器連接所述光源，用于根據光源驅動電流驅動所述光源出光；
[0010] 所述光功率檢測單元連接所述功率控制單元、所述光源、所述微控制單元，用于檢 測所述光源的出光功率，并將所述出光功率反饋到所述功率控制單元；
[0011] 所述功率控制單元連接所述光源驅動器、所述光功率檢測單元，用于根據所述光 功率檢測單元發送的反饋信息，控制光源驅動器發送到光源的驅動電流大小，W調整光發 射功率；
[0012] 所述微控制單元用于監控所述光發射模塊的工作溫度、工作電壓；
[0013]所述功率控制單元低頻截止頻率低于傳輸信號的頻率。
[0014]進一步地，所述功率控制單元低頻截止頻率低于3沈化。
[0015] 進一步地，所述光源驅動器、所述光功率檢測單元還連接微控制單元，所述微控制 單元用于采集所述光功率檢測單元發送的光源出光功率信息、W及光源驅動電流信息。
[0016] 進一步地，所述光發射模塊的信號輸入端采用TTL電平信號接口。
[0017] 進一步地，所述光源為VCS化、FP、DFB或LED中的任一個。
[0018] 進一步地，所述光模塊的Tx_hult管腳、Rate_select管腳分別被設置為所述兩個 光發射模塊發送端數據輸入接口的備用引腳。
[0019] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果
[0020] 1、本實用新型的一種低速率雙發射SFP光模塊通過將功率控制單元低頻截止頻率 設置為低于傳輸信號的頻率，能夠保證在數據速率在數十肺/s到數十Mb/s時，可靠的傳輸 數據。
[0021] 2、本實用新型的一種低速率雙發射SFP光模塊通過在光發射模塊的信號輸入端采 用TTL電平信號接口，相比現有技術本實用新型的電路結構更加簡單，同時克服了光信號占 空比失真的問題。
[0022] 3、本實用新型的一種低速率雙發射SFP光模塊對SFP管腳的Tx_hult引腳和Rate_ select引腳重新設置為備用的兩路信號輸入腳，進一步的提高了數據傳輸的可靠性。
【附圖說明】
[0023] 圖1所示是本實用新型的一個實施例中的低速率雙發射SFP光模塊的模塊框圖。
[0024] 圖2所示是本實用新型的一個實施例中的模塊管腳定義圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為 本實用新型上述主題的范圍僅限于W下的實施例，凡基于本【實用新型內容】所實現的技術均 屬于本實用新型的范圍。
[0026] 實施例1:
[0027] 圖1所示是本實用新型的一個實施例中的低速率雙發射SFP光模塊的模塊框圖，包 括微控制器、相同的兩個光發射模塊，所述兩個光發射模塊均連接所述微控制單元，所述光 發射模塊包括功率控制單元、光功率檢測單元、光源驅動器、光源；
[0028] 所述光源驅動器連接所述光源，用于根據光源驅動電流驅動所述光源出光；
[0029] 所述光功率檢測單元連接所述功率控制單元、所述光源、所述微控制單元，用于檢 測所述光源的出光功率，并將所述出光功率反饋到所述功率控制單元；
[0030] 所述功率控制單元連接所述光源驅動器、所述光功率檢測單元，用于根據所述光 功率檢測單元發送的反饋信息，控制光源驅動器發送到光源的驅動電流大小，W調整光發 射功率；
[0031] 所述微控制單元用于監控所述光發射模塊的工作溫度、工作電壓；
[0032] 所述功率控制單元低頻截止頻率低于傳輸信號的頻率。
[0033] 本實用新型的一種低速率雙發射SFP光模塊通過將功率控制單元低頻截止頻率設 置為低于傳輸信號的頻率，能夠保證在數據速率在數十Kb/s到數十Mb/s時，可靠的傳輸數 據。
[0034] 其次，傳統的雙發射光模塊采用的是SFF封裝，該封裝方式不支持熱拔插，本實用 新型采用SFP進行模塊封裝，使模塊具備熱拔插的功能。
[0035] 進一步地，所述功率控制單元低頻截止頻率低于3沈化。
[0036] 將功率控制單元低頻截止頻率調整為小于32KHZ，本實用新型能夠有效傳輸速率 32Ifflz-80MHz的信號，當然，該數據越小，則能夠可靠的傳輸更低速率的信號，
[0037] 進一步地，所述光源驅動器、所述光功率檢測單元還連接微控制單元，所述微控制 單元用于接收所述光功率檢測單元發送的光源出光功率信息、W及光源驅動電流信息。
[0038] 進一步地，所述光發射模塊的信號輸入端采用TTL電平信號接口。
[0039] 現有的技術中，模塊通過在host端加電平轉換信號，實現單端TTL信號，但增加了 電路復雜度，同時，現有的運種方案，其忍片不能很好的支持低頻信號傳輸，在進行低頻信 號調制、解調時有占空比失真的問題。
[0040] 本實用新型的一種低速率雙發射SFP光模塊通過在光發射模塊的信號輸入端采用 TTL電平信號接口，相比現有技術本實用新型的電路結構更加簡單，同時克服了光信號占空 比失真的問題，由于不需要進行增加額外的電平轉換，本實用新型的方案成本更低。
[0041] 在一個具體的實施例中，發射模塊采用單端輸入，信號電平為TTL，經過DC禪合到 光源驅動器，光源驅動器驅動光源發送0/1信號，光功率檢測單元對光源的出光功率進行檢 巧。，將檢測的結果反饋回功率控制單元，進而控制光源驅動器驅動電流，實現出光功率調 節、維持出光功率穩定功能，該反饋電路的低頻截止頻率低于32KHZ。微控制單元通過I2C總 線與外部設備通信，同時監控模塊的工作溫度、模塊電源電壓、兩路發射端發射功率、兩路 發射端偏置電流。模塊具備DDM功能、與設備的通信功能W及軟件對模塊的控制功能。在使 用中，終端設備通過和多個模塊的通信，可W實時的獲取各個模塊的工作狀態信息，包括光 發射通道一和光發射通道二的發射功率、光發射通道一和光發射通道二的偏置電流、供電 電壓值、模塊內部的溫度W及模塊警告及警報信息，運樣可W及時發現出現異常的模塊。 同時可W通過軟件實現對模塊的控制，對有異常的模塊及時進行處理。微控制單元僅實現 對模塊參數的監測作用，如果不需要孤Μ功能，可W直接去除微控制電路部分而不影響光發 射模塊的正常工作。
[0042] 進一步地，所述光源為VC沈L、FP、DFB或L邸中的任一個。
[0043] 進一步地，所述光模塊的Tx_hult管腳、Rate_select管腳分別被設置為所述兩個 光發射模塊發送端數據輸入接口的備用引腳。
[0044] 在一個具體實施例中，參看圖2,圖2是本實用新型的一個具體實施例中的管腳定 義，表1對圖2中的管腳進行了詳細的描述，本實用新型的引腳定義發端數據輸入TDUTD2使 用單端信號，其中Pinl3和Pinl8作為兩路發端數據輸入引腳，Pin7或Pin2可W作為備用的 兩路發端數據輸入引腳，數據類型均為TTL。作為特殊應用產品，與傳統SFP管腳定義相比， Pin2Tx_hult和Pin7Rate_select功能不需要，故將此二腳作為備用的信號引腳使用，根據 本實用新型的設計，模塊A化的寄存器定義在8472協議的基礎上也需要進行相應的修改，具 體的修改調整參看表2。 「00心。
[0047]表 1
[004引
[0049]
[00加]表2
[0051] 由于本實用新型設置了一對備用發射信號輸入腳，可W滿足外部設備多樣化的設 計要求，在本實施例中通過備用發射信號腳實現兩路獨立信號源的發射。
[0052] 本實用新型的腳位定義滿足MSA，可W做成標準產品，也可W采用特殊腳位定義， 實現與標準SFP產品的端口復用，有效提高設備單位面積面板使用率。
[0053] 本實用新型的一種低速率雙發射SFP光模塊對SFP管腳的Tx_fault引腳和Rate_ select引腳重新設置為備用的兩路信號輸入腳，進一步的提高了數據傳輸的可靠性。
[0054] 上面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了詳細說明，但本實用新型并不 限制于上述實施方式，在不脫離本申請的權利要求的精神和范圍情況下，本領域的技術人 員可W作出各種修改或改型。
【主權項】
1. 一種低速率雙發射SFP光模塊，其特征在于，包括微控制單元、相同的兩個光發射模 塊，所述兩個光發射模塊均連接所述微控制單元，所述光發射模塊包括功率控制單元、光功 率檢測單元、光源驅動器、光源； 所述光源驅動器連接所述光源，用于根據光源驅動電流驅動所述光源出光； 所述光功率檢測單元連接所述功率控制單元、所述光源、所述微控制單元，用于檢測所 述光源的出光功率，并將所述出光功率反饋到所述功率控制單元； 所述功率控制單元連接所述光源驅動器、所述光功率檢測單元，用于根據所述光功率 檢測單元發送的反饋信息，控制光源驅動器發送到光源的驅動電流大小，以調整光發射功 率； 所述微控制單元用于監控所述光發射模塊的工作溫度、工作電壓； 所述功率控制單元低頻截止頻率低于傳輸信號的頻率。2. 根據權利要求1所述的一種低速率雙發射SFP光模塊，其特征在于，所述功率控制單 元低頻截止頻率低于32KHz。3. 根據權利要求1所述的一種低速率雙發射SFP光模塊，其特征在于，所述光源驅動器、 所述光功率檢測單元還連接微控制單元，所述微控制單元用于采集所述光功率檢測單元發 送的光源出光功率信息、以及光源驅動電流信息。4. 根據權利要求1所述的一種低速率雙發射SFP光模塊，其特征在于，所述光發射模塊 的信號輸入端采用TTL電平信號接口。5. 根據權利要求1所述的一種低速率雙發射SFP光模塊，其特征在于，所述光源為 VCSEL、FP、DFB 或 LED 中的任一個。6. 根據權利要求1-5任一項所述的一種低速率雙發射SFP光模塊，其特征在于，所述光 模塊的Tx_fault管腳、Rate_ SeleCt管腳分別被設置為所述兩個光發射模塊發送端數據輸 入接口的備用引腳。
【文檔編號】G02B6/42GK205484931SQ201620217167
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】倪曉龍, 宛明, 劉宇然, 邢鑫, 高偉明, 尹磊
【申請人】四川新易盛通信技術有限公司