專利名稱：一種sfp+光模塊的制作方法
技術領域：
一種SFP+光模塊技術領域[0001]本實用新型涉及光通信技術領域，具體地說，是涉及一種光模塊，更具體地說，是涉及一種采用SFP+封裝結構的光模塊。
背景技術：
[0002]近幾年來，IOG光以太網接口技術得到了長足的發展，加之桌面和服務器連接不斷向快速以太網和吉比特以太網升級，導致核心數據中心和骨干網絡互連對帶寬的需求越來越高，這些都促使IOG光以太網接口走向商業市場，其市場份額不斷擴大。[0003]然而，目前IOGbps速率的成本大約是吉比特以太網的6倍，因此極大地妨礙了用戶在諸如鏈路聚合時采用新技術的熱情。基于銅線的IOGbps技術已經完成了標準化，正在逐步走向市場，但是目前也受到功率損耗和串擾造成的低端口密度問題的困擾，導致其市場化過程困難重重，從而使得IOGbps應用并沒有像預測的那樣在市場上迅速蔓延。[0004]為了爭奪IOG網絡市場，有很多廠家推出了不同的光模塊，它們具有各自不同的優缺點。XENPAK和X2模塊是 早前技術最成熟、應用最廣泛的IOG模塊，它們擁有四通道 XAUI電接口，從而降低了在板卡上設計極高速電路的難度，可以滿足所有應用場合的要求。 XFP模塊具有更高的端口密度，支持大多數的應用場合，而且成本比XENPAK和X2低。而 SFP+光模塊(Small From-Factor Pluggable Plus增強型小型可插拔光模塊)在設計初期即考慮了高速設計工作，使得SFP+模塊在IOG以太網光纖連接時以更低的成本獲得了更高的密度，可以為企業用戶提供比以往技術性價比更高的IOGbps以太網升級解決方案，因此，其市場需求已經穩步上升，主要的設備供應商已經逐步開始大量地采購。[0005]而在目前國際或國內市場上，SFP+光模塊均是采用傳統的設計方案，其光接收組件中的TIA (跨阻放大器)跨阻較小，增益較低。為保證系統板對接收信號幅度的要求，還需要設置額外的限幅放大器對光接收組件輸出的電信號放大。由于光模塊所用芯片較多， 相應的外圍電路也多，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備供應商對SFP+光模塊的選擇，限制了光模塊的應用和進一步發展，進而也影響了 IOG光網絡的推廣。發明內容[0006]本實用新型的目的是提供一種SPF+光模塊，通過選用具有高增益TIA的光接收組件，無需額外設置限幅放大器就能保證光接收組件所輸出的電壓信號滿足后續系統板對信號幅度的要求，簡化了電路結構，降低了光模塊成本。[0007]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現[0008]一種SFP+光模塊，包括激光驅動單元、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輸出端與電接口中的相應管腳相連接。[0009]優選的，所述跨阻放大器的跨阻為35k歐姆。[0010]如上所述的SFP+光模塊，為濾除電壓信號中的噪聲，所述光接收組件的電壓信號輸出端連接有電容，進而經電容與電接口中的相應管腳相連接，實現交流耦合方式的電信號傳輸。[0011]如上所述的SFP+光模塊，對于不具有限幅放大器的光模塊，可以采用不同的結構實現接收告警功能。[0012]其中一種結構為所述激光驅動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的端子直接或通過電流鏡像電路單元與接收告警電路子單元的信號輸入端相連接。[0013]優選的，所述激光驅動單元采用集成有接收告警電路子單元的集成芯片來實現， 所述光接收組件提供接收電流信號的端子直接或通過電流鏡像電路單元與集成芯片的接收告警信號輸入管腳相連接。[0014]此外，還可以采用下述結構實現接收告警功能所述光接收組件提供接收電流信號的端子通過電流采樣電路單元與所述主控單元的接收告警信號采樣端子相連接。[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，所述主控單元優選采用微控制器來實現，所述主控單元的接收告警信號采樣端子為微控制器的I/O管腳。[0017]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是本實用新型的SFP+光模塊通過選用具有較大跨阻的TIA光接收組件，其具有較高的增益，能夠將光接收組件接收的微弱電信號進行放大后輸出電壓信號，無需再額外設置限幅放大器就能保證該電壓信號滿足后續系統板對信號幅度的要求，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的外圍電路，簡化了電路結構，減少了功耗，降低了光模塊成本，提高了 SFP+光模塊的市場競爭力，同時也引導了未來光模塊的發展方向。[0018]結合附圖閱讀本實用新型的具體實施方式
后，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。
[0019]圖I是本實用新型SFP+光模塊第一個實施例的結構框圖；[0020]圖2是本實用新型SFP+光模塊第二個實施例的結構框圖。
具體實施方式
[0021]
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細的描述。[0022]請參考圖1，該圖I所示為本實用新型SFP+光模塊第一個實施例的結構框圖。[0023]如圖I所示,該實施例的光模塊包括有激光驅動單元11、光發射組件12、主控單元 13、光接收組件15、電接口 16及光纖17。激光驅動單元11根據從電接口 16傳輸來的電信號為光發射組件12提供相應的驅動電流，驅動其發出光信號，并經光纖17輸出。光接收組件15用于把來自光纖17的光信號解調為電信號并輸出，而主控單兀13與電接口 16通過總線通信，完成監控上報、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，優選的，其跨阻為目前性能比較穩定、技術較為成熟的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)轉換的微弱電信號進行充分的放大，使得從TIA輸出的電壓信號的幅度滿足后級系統板對信號幅度的要求。所以，在該實施例中，光接收組件15的電壓信號輸出端a和b將直接或通過交流耦合電容Cl及C2與電接口 16中的電信號接收管腳RX+和RX-相連接，進而經電接口 16將電壓信號傳輸至后級系統板。因而，可以省掉現有技術光模塊中的限幅放大器及其外圍電路， 不僅簡化了電路結構和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]如果對接收信號要求不高的場合，可以采用光接收組件15的電壓信號輸出端a和 b將直接與電接口 16中的電信號接收管腳RX+和RX-相連接的結構。而如果對接收信號要求較高，則采用交流耦合方式的電信號傳輸，也即光接收組件15的電壓信號輸出端a和 b分別通過交流耦合電容Cl及C2與電接口 16中的電信號接收管腳RX+和RX-相連接，以利用電容濾除電壓信號中的噪聲及直流成分。[0026]由于不存在限幅放大器，為了實現光模塊的接收告警功能，該實施例的光模塊中設置有電流采樣電路單元14 ，光接收組件15提供接收電流信號的端子c通過電流采樣電路單元14與主控單元13的接收告警信號采樣端子d相連接，從而通過主控單元13進行采樣及比較設置，完成接收光信號的強度檢測和接收告警，并將告警信號經電接口 16的LOS管腳輸出。[0027]電流采樣電路單元14可以采用現有技術中常用的電路結構實現，例如，可以采用包括有采樣電阻及并聯在采樣電阻兩端的濾波電容構成的阻容結構來實現。而且，主控單元13優選采用微控制器來實現，此時，其接收告警信號采樣端子d則為微控制器的I/O管腳。[0028]請參考圖2，該圖2示出了本實用新型SFP+光模塊第二個實施例的結構框圖。[0029]如圖2所示,該實施例的光模塊包括有激光驅動單元21、光發射組件22、主控單元 23、光接收組件25、電接口 26及光纖27。各部分的結構及工作原理與圖I第一個實施例基本類似，可參考上述對圖I的描述。[0030]而與圖I第一個實施例不同的是，該實施例的激光驅動單元21中包括有接收告警電路子單元，提供了一個接收告警電路子單元的信號輸入端e。在該實施例中，激光驅動單元21優選采用集成有接收告警電路子單元的集成芯片來實現，此時，信號輸入端e將為集成芯片所提供的一個接收告警信號輸入管腳。因此，為了實現光模塊的接收告警功能，光接收組件25提供接收電流信號的端子c通過電流鏡像電路單元24與信號輸入端e相連接， 利用激光驅動單元21完成接收光信號的強度檢測和接收告警，并將告警信號經電接口 26 的LOS管腳輸出。[0031]在這里，鏡像電路單元24是針對采用灌電流輸出的光接收組件25而設置的，以便利用鏡像電路單元24改變電流方向，使得激光驅動單元21能夠順利采集到接收信號強度值，進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構成的對管結構來實現電流的鏡像，完成電流大小不變、而方向相反的鏡像目的。[0032]上述兩個實施例所提供的SFP+光模塊與傳統SFP+光模塊相比，節省了限幅放大器器及外圍電路元器件，通過采用高增益的光接收組件，利用激光驅動器配合主控單元，完成了所有傳統SFP+光模塊的功能，測試指標均滿足有關協議要求，且成本低，功耗低，接口密度高。因此，其必定會取得較大的市場份額，具備極大地市場競爭力，同時也能引導未來光模塊的發展方向。[0033]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型所要求保護的技術方案的精神和范圍。
權利要求1.一種SFP+光模塊，包括激光驅動單元、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輸出端與電接口中的相應管腳相連接。
2.根據權利要求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.根據權利要求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輸出端連接有電容，進而經電容與電接口中的相應管腳相連接。
4.根據權利要求I或2或3所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述激光驅動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的端子直接或通過電流鏡像電路單元與接收告警電路子單元的信號輸入端相連接。
5.根據權利要求4所述的SFP+光模塊，其特征在于，所述激光驅動單元采用集成有接收告警電路子單元的集成芯片來實現，所述光接收組件提供接收電流信號的端子直接或通過電流鏡像電路單元與集成芯片的接收告警信號輸入管腳相連接。
6.根據權利要求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的端子通過電流采樣電路單元與所述主控單元的接收告警信號采樣端子相連接。
7.根據權利要求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在采樣電阻兩端的濾波電容。
8.根據權利要求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實現，所述主控單元的接收告警信號采樣端子為微控制器的I/O管腳。
專利摘要本實用新型公開了一種SFP+光模塊，包括激光驅動單元、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輸出端與電接口中的相應管腳相連接。本實用新型的光模塊通過選用具有高增益TIA的光接收組件，無需額外設置限幅放大器就能保證光接收組件所輸出的電壓信號滿足后續系統板對信號幅度的要求，簡化了電路結構，降低了光模塊成本。
文檔編號H04B10/60GK202737882SQ20122036180
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月25日 優先權日2012年7月25日
發明者王三, 趙平 申請人:青島海信寬帶多媒體技術有限公司