CN103576258B - 一种集成双通道gpon olt的csfp光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，包括CSFP金手指和微控制器，还包括一通道工作电路和二通道工作电路。本发明将两路相互独立工作的GPON OLT工作电路集成在一个CSFP封装内，在一个CSFP封装内，实现两个通道的双向收发，大幅减小了光模块和光系统设备的外形尺寸，增加通信端口密度和数据吞吐量，降低网络设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及吉比特无源光网络光线路终端（GPON OLT）领域，特别涉及一种集成双通道GPON OLT的CSFP光模块。
背景技术
GPON(Gigabit-Capable PON) 技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。现有的采用GPON技术的标准SFP光收发模块采用单个双向收发器件来进行数据的接收和发送，通信端口密度和数据吞吐量小，网络设备成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的光收发模块通信端口密度和数据吞吐量小，网络设备成本高的不足，提供一种集成双通道GPON OLT的CSFP光模块。该光模块采用与SFP封装尺寸大小相同的CSFP封装，实现两个通道的双向数据收发。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，包括CSFP金手指和微控制器，还包括一通道工作电路和二通道工作电路，所述一通道工作电路包括一通道激光器驱动电路、所述一通道激光器驱动电路的输入端与所述CSFP金手指连接， 所述一通道激光器驱动电路的输出端连接一通道光收发接口组件的输入端，所述一通道光收发接口组件的输出端连接一通道限幅放大器输入端，所述一通道限幅放大器输出端连接所述CSFP金手指，所述一通道限幅放大器、一通道激光器驱动电路和一通道光收发接口组件均与所述微控制器连接；所述二通道工作电路包括二通道激光器驱动电路，所述二通道激光器驱动电路的输入端与所述CSFP金手指连接， 所述二通道激光器驱动电路的输出端连接二通道光收发接口组件的输入端，所述二通道光收发接口组件的输出端连接二通道限幅放大器输入端，所述二通道限幅放大器输出端连接所述CSFP金手指，所述二通道限幅放大器、二通道激光器驱动电路和二通道光收发接口组件均与所述微控制器连接。
优选的，所述一通道光收发接口组件包括一通道半导体激光器、一通道光接收器件和LC接口，所述一通道激光器驱动电路的输出端与所述一通道半导体激光器输入端连接，所述一通道半导体激光器输出端连接所述LC接口，所述LC接口连接所述一通道光接收器件的输入端，所述一通道光接收器件的输出端连接所述一通道限幅放大器的输入端。
优选的，所述二通道光收发接口组件包括二通道半导体激光器、二通道光接收器件和LC接口，所述二通道激光器驱动电路的输出端与所述二通道半导体激光器输入端连接，所述二通道半导体激光器输出端连接所述LC接口，所述LC接口连接所述二通道光接收器件的输入端，所述二通道光接收器件的输出端连接所述二通道限幅放大器的输入端。
优选的，所述一通道光接收器件、二通道光接收器件均采用APD-TIA接收组件。
优选的，所述一通道光接收器件、二通道光接收器件分别通过一通道APD升压电路、二通道APD升压电路与所述微控制器连接。
优选的，所述一通道APD升压电路、二通道APD升压电路与所述微控制器之间还分别连接有一通道RSSI电流镜像及采保电路、二通道RSSI电流镜像及采保电路。
优选的，从所述CSFP金手指分别输入给一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件的数据信号TD+/-的速率均为2.5 Gbps，且该2.5 Gbps 数据信号分别输入到所述一通道激光器驱动电路和二通道激光器驱动电路；所述一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件分别接收的要输出到所述CSFP金手指的数据信号RD+/-的速率均为1.25 Gbps，且该1.25 Gbps数据信号分别通过一通道限幅放大器和二通道限幅放大器输出到所述CSFP金手指。
优选的，该光模块包括互相平行设置的主板和子板，所述主板和子板采用对称的一组排针连接，所述CSFP金手指与所述主板连接，所述主板上设置有所述微控制器、一通道激光器驱动电路、一通道限幅放大器、一通道APD升压电路和一通道RSSI电流镜像及采保电路，所述子板上设置有二通道RSSI电流镜像及采保电路、二通道APD升压电路、二通道限幅放大器和二通道激光器驱动电路；所述主板和子板分别通过柔性电路板与所述一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件连接。这样装配变得简单且有利于加强整个结构的稳定性。
优选的， 所述主板和子板一起固定封装于CSFP封装中。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明将两路相互独立工作的GPON OLT工作电路集成在一个CSFP封装内，在一个CSFP封装内，实现两个通道的双向收发，大幅减小了光模块和光系统设备的外形尺寸，增加通信端口密度和数据吞吐量，降低网络设备成本。
附图说明：
图1是本发明实施例中的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块电路示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
如图1所示的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，包括CSFP金手指1和微控制器13，还包括结构类型相同的一通道工作电路和二通道工作电路，所述一通道工作电路包括一通道激光器（LD）驱动电路4、所述一通道激光器驱动电路4的输入端与所述CSFP金手指1连接， 所述一通道激光器驱动电路4的输出端连接一通道光收发接口组件8（BOSA）的输入端，所述一通道光收发接口组件8的输出端连接一通道限幅放大器3输入端，所述一通道限幅放大器3输出端连接所述CSFP金手指1，所述一通道限幅放大器3、一通道激光器驱动电路4和一通道光收发接口组件8均与所述微控制器13连接；所述二通道工作电路包括二通道激光器(LD)驱动电路15，所述二通道激光器驱动电路15的输入端与所述CSFP金手指1连接， 所述二通道激光器驱动电路15的输出端连接二通道光收发接口组件19（BOSA）的输入端，所述二通道光收发接口组件19的输出端连接二通道限幅放大器14输入端，所述二通道限幅放大器14输出端连接所述CSFP金手指1，所述二通道限幅放大器14、二通道激光器驱动电路15和二通道光收发接口组件19均与所述微控制器13连接。所述微控制器13通过IIC总线与所述CSFP金手指1连接，实现信号和数据传输。具体的，所述一通道光收发接口组件8包括一通道半导体激光器LD5、一通道光接收器件7和LC接口6，所述一通道激光器驱动电路4的输出端与所述一通道半导体激光器5输入端连接，所述一通道半导体激光器5输出端连接所述LC接口6（LC插座光接口），所述LC接口6连接所述一通道光接收器件7的输入端，所述一通道光接收器件7的输出端连接所述一通道限幅放大器3的输入端。所述二通道光收发接口组件19包括二通道半导体激光器LD17、二通道光接收器件16和LC接口18，所述二通道激光器驱动电路15的输出端与所述二通道半导体激光器17输入端连接，所述二通道半导体激光器17输出端连接所述LC接口18 （LC插座光接口），所述LC接口18连接所述二通道光接收器件16的输入端，所述二通道光接收器件16的输出端连接所述二通道限幅放大器14的输入端。所述一通道光接收器件7、二通道光接收器件16均采用APD-TIA接收组件。其中两个LC插座光接口类型相同。其中的软启动电路2实现该光模块的软启动，微控制器13上电工作后，微控制器13实现对光收发接口组件（8、19）、激光器驱动电路（4、15）和限幅放大器（3、14）的控制，例如数据监测、激光器关断使能等。
所述一通道光接收器件7、二通道光接收器件16分别通过一通道APD升压电路9、二通道APD升压电路10与所述微控制器13连接。为保持最佳接收性能，微控制器13根据温度变化输出最适宜的高压使APD偏置。用相同的方式，微控制器13也可利用LUT控制激光驱动器，使激光器运转达到预期的效果，用于补偿温度变化导致的AOP和ER变化。
所述一通道APD升压电路9、二通道APD升压电路10与所述微控制器之间还分别连接有一通道RSSI电流镜像及采保电路、二通道RSSI电流镜像及采保电路。RSSI是接收信号强度指示的英文缩写。对OLT而言，其接收到的来自ONU的光信号是突发模式。处于合理偏压下的APD会将接收到的光信号转换为光电流，接收到的光功率越强，转换的光电流越大。设置RSSI电流镜像及采保电路，电流镜像可以对APD转换的光电流做实时的跟踪同步，尤其适合OLT这种突发接收的光信号，同时无论突发接收到的光包的长短，只要形成稳定的采样电压，微控制器都可以完成有效的采样，并输出满足精度要求的光功率监控值。该光模块具有数字诊断接口，符合SFF-8472 Rev9.5，特别是以高精度支持接受信号强度指示器(RSSI)。
从所述CSFP金手指分别输入给一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件的数据信号TD+/-的速率均为2.5 Gbps，且该2.5 Gbps 数据信号分别输入到所述一通道激光器驱动电路和二通道激光器驱动电路；所述一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件分别接收的要输出到所述CSFP金手指的数据信号RD+/-的速率均为1.25 Gbps，且该1.25 Gbps数据信号分别通过一通道限幅放大器和二通道限幅放大器输出到所述CSFP金手指。该光模块具有不对称1.25 Gbps上行和2.5 Gbps下行的双光纤和双向数据连接，数据传输容量大，两通道的收端均是1.25G突发接收。
该光模块包括互相平行设置的主板和子板（图未示），所述主板和子板为PCB电路板，采用对称的一组排针连接，通过排针也实现了主板和子板的电气信号连接，所述CSFP金手指与所述主板连接，所述主板上设置有所述微控制器、一通道激光器驱动电路、一通道限幅放大器、一通道APD升压电路和一通道RSSI电流镜像及采保电路，所述子板上设置有二通道RSSI电流镜像及采保电路、二通道APD升压电路、二通道限幅放大器和二通道激光器驱动电路；所述主板和子板分别通过柔性电路板与所述一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件连接。这样装配变得简单且有利于加强整个结构的稳定性。所述主板和子板一起固定封装于CSFP封装中。本发明采用更先进，更紧凑的CSFP封装，将两路独立工作的EPON OLT 工作电路集成在一起，实现两个通道的双向收发，双通道CSFP GPON OLT光模块具有与行业标准SFP收发器相同的机械尺寸规格且与标准SFP笼子兼容。本CSFP设计是带有LC插座光接口的GPON OLT 光收发器，将双通道GPON OLT工作电路集成到一个模块中并实现GPON OLT各通道工作电路的独立运转，这些高集成的小型收发器模块大幅减小了光模块和光系统设备的外形尺寸，使网络系统供应商轻松地提高端口密度和数据吞吐量，且还可大大降低网络设备的成本。
本发明的以CSFP封装方式将双通道GPON OLT工作电路集成到光收发器中，与现行标准的SFP GPON OLT光模块相比，本发明的优势和特点如下： 双通道CSFP封装的 GPON OLT光模块具有与行业标准SFP收发器相同的机械尺寸规格且与标准SFP笼子兼容。本CSFP设计是带有LC插座光接口的GPON OLT 光收发器，将双通道GPON OLT电路集成到一个模块中并实现GPON OLT各通道独立运转，高集成的小型收发器模块不但使网络系统供应商轻松地提高端口密度和数据吞吐量，且还可大大降低网络设备的成本。其符合CSFP MSA2.2且支持ITU-T G.984.2 B+ 或C+应用。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
Claims (9)
1.一种集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，包括CSFP金手指和微控制器,还包括一通道工作电路和二通道工作电路，所述一通道工作电路包括一通道激光器驱动电路、所述一通道激光器驱动电路的输入端与所述CSFP金手指连接， 所述一通道激光器驱动电路的输出端连接一通道光收发接口组件的输入端，所述一通道光收发接口组件的输出端连接一通道限幅放大器输入端，所述一通道限幅放大器输出端连接所述CSFP金手指，所述一通道限幅放大器、一通道激光器驱动电路和一通道光收发接口组件均与所述微控制器连接，其特征在于，所述二通道工作电路包括二通道激光器驱动电路，所述二通道激光器驱动电路的输入端与所述CSFP金手指连接， 所述二通道激光器驱动电路的输出端连接二通道光收发接口组件的输入端，所述二通道光收发接口组件的输出端连接二通道限幅放大器输入端，所述二通道限幅放大器输出端连接所述CSFP金手指，所述二通道限幅放大器、二通道激光器驱动电路和二通道光收发接口组件均与所述微控制器连接。
2.根据权利要求1所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，所述一通道光收发接口组件包括一通道半导体激光器、一通道光接收器件和LC接口，所述一通道激光器驱动电路的输出端与所述一通道半导体激光器输入端连接，所述一通道半导体激光器输出端连接所述LC接口，所述LC接口连接所述一通道光接收器件的输入端，所述一通道光接收器件的输出端连接所述一通道限幅放大器的输入端。
3.根据权利要求1所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，所述二通道光收发接口组件包括二通道半导体激光器、二通道光接收器件和LC接口，所述二通道激光器驱动电路的输出端与所述二通道半导体激光器输入端连接，所述二通道半导体激光器输出端连接所述LC接口，所述LC接口连接所述二通道光接收器件的输入端，所述二通道光接收器件的输出端连接所述二通道限幅放大器的输入端。
4.根据权利要求2或3所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，所述一通道光接收器件、二通道光接收器件均采用APD-TIA接收组件。
5.根据权利要求4所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，所述一通道光接收器件、二通道光接收器件分别通过一通道APD升压电路、二通道APD升压电路与所述微控制器连接。
6.根据权利要求5所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，所述一通道APD升压电路、二通道APD升压电路与所述微控制器之间还分别连接有一通道RSSI电流镜像及采保电路、二通道RSSI电流镜像及采保电路。
7.根据权利要求6所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，从所述CSFP金手指分别输入给一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件的数据信号TD+/-的速率均为2.5 Gbps，且该2.5 Gbps 数据信号分别输入到所述一通道激光器驱动电路和二通道激光器驱动电路；所述一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件分别接收的要输出到所述CSFP金手指的数据信号RD+/-的速率均为1.25 Gbps，且该1.25 Gbps数据信号分别通过一通道限幅放大器和二通道限幅放大器输出到所述CSFP金手指。
8.根据权利要求6所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，该光模块包括互相平行设置的主板和子板，所述主板和子板采用对称的一组排针连接，所述CSFP金手指与所述主板连接，所述主板上设置有所述微控制器、一通道激光器驱动电路、一通道限幅放大器、一通道APD升压电路和一通道RSSI电流镜像及采保电路，所述子板上设置有二通道RSSI电流镜像及采保电路、二通道APD升压电路、二通道限幅放大器和二通道激光器驱动电路；所述主板和子板分别通过柔性电路板与所述一通道光收发接口组件和二通道光收发接口组件连接。
9.根据权利要求8所述的集成双通道GPON OLT的CSFP光模块，其特征在于，所述主板和子板一起固定封装于CSFP封装中。
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