一種傳輸速率32Kbps～80Mbps收發(fā)一體SFP光模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[00011本發(fā)明涉及光模塊領(lǐng)域，特別涉及一種傳輸速率32Kbps~80Mbps收發(fā)一體SFP光 模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 在光通信的很多應(yīng)用中，數(shù)據(jù)傳輸速率不斷提高，以實現(xiàn)更有效的數(shù)據(jù)傳輸。但是 在一些特殊應(yīng)用中，數(shù)據(jù)量只有幾十Kb/s到幾十Mb/s，但是可靠性要求非常高。比如電力系 統(tǒng)用于信號傳輸?shù)腎EEE C37.94標(biāo)準(zhǔn)，定義速率為2.048Mb/s，最低可以到64kb/s。這樣的速 率，常規(guī)SFP是無法進(jìn)行可靠傳輸?shù)?，可能會丟失一些低頻信息。
[0003] 目前，有一些采用高速率SFP光模塊向下兼容到低速率的方案，這些方案的實現(xiàn)如 下:采用差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入、輸出，AC耦合，數(shù)據(jù)的信號類型通常為PecKCML;采用APC電路對發(fā) 射功率進(jìn)行控制；采用TIA對接收信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化及增益控制；應(yīng)用數(shù)字診斷功能芯片及 EEPROM對模塊的各個參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及存儲。
[0004] 然而，這種向下兼容的SFP光模塊存在一些缺陷。1) 一般低速率信號的信號類型都 是單端TTL，發(fā)射端芯片無法工作在高速狀態(tài)，可能出現(xiàn)輸出光信號占空比失真;2)收單輸 出信號為差分PECL信號，需在host端加電平轉(zhuǎn)換芯片，以實現(xiàn)單端TTL信號，增加了成本及 電路復(fù)雜度;3)采用高速收發(fā)芯片，功耗較大且成本較高;4)功率控制通過集成芯片內(nèi)部的 APC電路完成，由于是高速應(yīng)用APC電路數(shù)據(jù)常數(shù)很短，低頻截止頻率較高，在低速率時會出 現(xiàn)信號失真;5)收端電路中，LA的Ios通常通過對交流信號的積分實現(xiàn)，存在時間常數(shù)，如果 這個時間常數(shù)較短，在通過傳輸?shù)退俾市盘枙r會出現(xiàn)Ios誤報，若有Jam功能還會關(guān)閉輸出 級電路，從而導(dǎo)致誤碼。
[0005] 因此，在這些特殊的應(yīng)用環(huán)境中，需要的能夠完成支持低速率單端TTL信號的SFP 光模塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于解決常規(guī)SFP光模塊為兼容低速率，增加電路復(fù)雜度和成本，而 且可靠性不高，容易出現(xiàn)信號失真的問題。
[0007] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種傳輸速率32Kbps~80Mbps收發(fā)一體SFP 光模塊，由光發(fā)射單元和光接收單元構(gòu)成，所述光發(fā)射單元包括功率控制電路，所述光接收 單元包括增益控制電路，其中，所述光發(fā)射單元的輸入端和所述光接收單元的輸出端均采 用TTL電平接口，并且，所述功率控制電路和所述增益控制電路的低頻截止頻率均小于光信 號的傳輸頻率。
[0008] 根據(jù)一種具體的實施方式，所述SFP光模塊還具有一個備用數(shù)據(jù)輸入管腳和一個 備用數(shù)據(jù)輸出管腳，分別用于所述光發(fā)射單元的數(shù)據(jù)輸入與所述光接收單元的數(shù)據(jù)輸出。
[0009] 根據(jù)一種具體的實施方式，所述光發(fā)射單元還包括光源驅(qū)動器、光源和發(fā)射端光 功率檢測模塊，所述光接收單元包括光接收器、限幅放大器和接收端光功率檢測模塊，其 中；
[0010]所述光源驅(qū)動器根據(jù)所述光發(fā)射單元的輸入端輸入的TTL電平信號，驅(qū)動所述光 源，并且所述發(fā)射端光功率檢測模塊將所述光源的光功率信息反饋至所述功率控制電路， 使所述功率控制電路調(diào)節(jié)所述光源驅(qū)動器的光源驅(qū)動電流；
[0011]所述光接收器接收所述光接收單元的輸入端輸入的光信號，所述接收端光功率檢 測模塊，用于檢測所述光信號的光功率信息;所述跨阻放大器將所述光接收器接收的光信 號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并由所述增益控制電路控制所述跨阻放大器的增益，使其輸出穩(wěn)定的 電壓信號，最后所述電壓信號通過所述限幅放大器后，輸出為TTL電平信號。
[0012] 根據(jù)一種具體的實施方式，輸入所述光發(fā)射單元的所述TTL電平信號經(jīng)DC耦合至 所述光源驅(qū)動器。
[0013] 根據(jù)一種具體的實施方式，還包括微控制單元，用于采集所述SFP光模塊的溫度、 供電電壓、光源驅(qū)動電流、發(fā)射端光功率和接收端光功率的信息，并且所述微控制單元通過 集成電路總線與外部設(shè)備通信。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
[0015] 本發(fā)明的收發(fā)一體SFP光模塊通過分別在光發(fā)射單元的輸入和光接收單元的輸出 采用TTL電平接口，以有效地傳輸IEEE C37.94以及一些特殊低速率信號。并且，同時由于功 率控制電路和增益控制電路的低頻截止頻率均小于光信號的傳輸頻率，能夠提高在低傳輸 速率情況下的可靠性，避免出現(xiàn)信號失真。而且本發(fā)明支持的低頻到高頻的范圍區(qū)間寬，支 持的高頻是低頻頻率高2000余倍。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明收發(fā)一體SFP光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明收發(fā)一體SFP光模塊的管腳示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明收發(fā)一體SFP光模塊的一種實施結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范 圍。
[0020] 如圖1所示的本發(fā)明收發(fā)一體SFP光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，本發(fā)明傳輸速率 32Kbps~80Mbps收發(fā)一體SFP光模塊，由光發(fā)射單元和光接收單元構(gòu)成，光發(fā)射單元包括功 率控制電路，光接收單元包括增益控制電路，其特征在于，光發(fā)射單元的輸入端和光接收單 元的輸出端均采用TTL電平接口，并且，功率控制電路和增益控制電路的低頻截止頻率均小 于光信號的傳輸頻率。
[0021] 具體的，光發(fā)射單元還包括光源驅(qū)動器、光源和發(fā)射端光功率檢測模塊，光接收單 元包括光接收器、限幅放大器和接收端光功率檢測模塊。
[0022]其中，光源驅(qū)動器根據(jù)光發(fā)射單元的輸入端輸入的TTL電平信號，驅(qū)動光源，并且 發(fā)射端光功率檢測模塊將光源的光