CN103650388A - 光组件和无源光网络pon系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光组件和无源光网络PON系统，涉及通信技术领域，降低了光模块的封装要求，从而减少了成本。该光组件，包括：光模块和和通信单板；所述通信单板上设置有光模块接口；所述光模块上设置有光器件和连接于所述光器件的金手指，所述金手指用于插接所述通信单板上的光模块接口；所述通信单板上设置有与所述光模块对应的电芯片；所述电芯片的通信管脚连接于所述光模块接口的通信管脚；供电端，连接于所述光模块接口的电源管脚和所述电芯片的电源管脚；单板电源，通过开关连接于所述供电端。

Description

光组件和无源光网络PON系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光组件和无源光网络PON系统。

背景技术

在目前的光通信系统中，光模块通过金手指插接在通信单板上，光模块包括光器件和电芯片，其中光器件可以为双向光模块（Bi-directional Optical SubAssembly，BOSA），也可以为发射光模块(Transmitter Optical Sub Assembly，TOSA)加接收光模块（Receiver Optical Sub Assembly，ROSA）。随着光模块传输速率的提高，其包含的通道数量也越来越多，使得光模块的功耗越来越大，通常光模块采用的小尺寸可插拔（Small Form Pluggable，SFP）封装或10吉比特小尺寸可插拔（10Gigabit Small Form Factor Pluggable，XFP）封装所支持的功耗有限，无法满足光模块的要求。

现有技术通过使用支持更高功耗的封装模式对光模块进行封装，这会大幅度提高成本；或者减少通信单板上光模块的数量，这会导致通信单板性能的浪费，同样增加了设备成本。

发明内容

本发明提供了一种光组件和无源光网络PON系统，降低了光模块的封装要求，从而减少了成本。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一方面，提供一种光组件，包括：

光模块和和通信单板；

所述通信单板上设置有光模块接口；

所述光模块上设置有光器件和连接于所述光器件的金手指，所述金手指用于插接所述通信单板上的光模块接口；

所述通信单板上设置有与所述光模块对应的电芯片；

所述电芯片的通信管脚连接于所述光模块接口的通信管脚；

供电端，连接于所述光模块接口的电源管脚和所述电芯片的电源管脚；

单板电源，通过开关连接于所述供电端。

具体地，所述电芯片包括：激光驱动器，用于驱动所述光器件中的光发射机或者激光器；

热电制冷器，用于制冷；

雪崩光二极管偏置芯片，用于为所述光器件中的接收机提供工作电压；

限幅放大器，用于将所述光器件接收到的信号进行放大；

连接于所述激光驱动器、热电制冷器、雪崩光二极管偏置芯片和限幅放大器的微控制器，所述微控制器用于信息收集和组件控制。

具体地，所述电芯片还包括：

电吸收调制驱动器，用于驱动所述光器件中的光发射机；

和/或时钟数据恢复器，用于将所述光器件接收到的信号或需要发送的信号进行恢复。

具体地，所述开关为机械开关或电子开关。

进一步地，所述光模块上设置有拉环，用于所述通信单板上开关的控制，当所述光模块上的金手指插接于所述通信单板上的光模块接口时，推动所述拉环则所述开关闭合，拉动所述拉环则闭合后的所述开关断开。

另一方面，提供一种无源光网络PON系统，包括：光线路终端OLT、光网络单元ONU，及用于连接所述光线路终端和所述光网络单元的无源光分路器，其中，

所述OLT或者所述至少一个ONU包括如权利要求1-6中任一项所述的光组件。

本发明提供的光组件和无源光网络PON系统，通过在光组件中的通信单板上设置电芯片和用于控制供电的开关，使得光模块中可以设置较少数量的电芯片或者不设置电芯片，因此降低了光模块的功耗，即降低了光模块的封装要求，从而减少了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种光组件的结构框图；

图2为本发明实施例中一种另一种光组件的结构框图；

图3为本发明实施例中另一种光组件的结构框图；

图4为本发明实施例中一种无源光网络系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种光组件，包括：光模块1和通信单板2；通信单板2上设置有光模块接口21；光模块1上设置有光器件11和连接于光器件11的金手指，该金手指用于插接通信单板2上的光模块接口21；通信单板2上设置有与光模块1对应的电芯片22，电芯片22的通信管脚连接于光模块接口21的通信管脚；供电端23，连接于光模块接口21的电源管脚和电芯片22的电源管脚；单板电源24，通过开关25连接于供电端23。具体地，通信单板2上设置的电芯片22可以为光模块1需要的所有电芯片，光模块1中可以只设置有光器件11，由于电芯片均设置在通信单板上，而光模块1中不包括电芯片，因此降低了光模块的功耗，即降低了光模块的封装要求，从而减少了成本；或者，光模块中也可以包括部分电芯片，另外的部分电芯片设置于通信单板上，同样降低了光模块的功耗，即降低了光模块的封装要求，从而减少了成本。由于通信单板2上设置有电芯片22，而光模块1需要插接在通信单板2上工作，因此为了避免光模块带电插拔时损坏光器件或者电芯片，在通信单板2上设置了用于控制为电芯片22和光模块1供电的开关25。具体地，在光模块1插入通信单板2之前，开关25断开，保证电芯片22以及光模块接口21与单板电源24处于断开状态时进行光模块1的插接；在光模块1插入通信单板2之后，开关25闭合，使单板电源24通过供电端23为电芯片22和光模块1供电以正常工作；在光模块1拔出通信单板2之前，开关25断开，保证电芯片22以及光模块1与单板电源24处于断开状态时进行光模块1的拔出。

本发明实施例中的光组件，通过在通信单板上设置电芯片和用于控制供电的开关，使得光模块中可以设置较少数量的电芯片或者不设置电芯片，因此降低了光模块的功耗，即降低了光模块的封装要求，从而减少了成本。

具体地，如图2所示，上述电芯片22可以包括：激光驱动器（Laser DiodeDriver，LDD）12，用于驱动光器件11中的光发射机或者激光器；热电制冷器（Thermoelectric Cooler，TEC）13，用于制冷；雪崩光二极管偏置芯片（AvalanchePhoto Diode Bias，APD Bias）15，用于为光器件11中的接收机提供工作电压；限幅放大器（Limiting Amplifier，LA）16，用于将光器件11接收到的信号进行放大；连接于上述激光驱动器12、热电制冷器13、雪崩光二极管偏置芯片15和限幅放大器16的微控制器（Micro Controller Unit，MCU）14，该微控制器14用于信息收集和组件控制，即收集各个电芯片的信息以及对各个电芯片或者光器件11进行控制，例如对热电制冷器13的制冷温度进行控制或者对光器件11的工作电压进行控制等。也可以将上述五个电芯片中的部分电芯片设置于光模块中。

上述电芯片22还可以包括：电吸收调制（Electro-Absorption Modulator，EAM）驱动器，用于驱动光器件11中的光发射机，具体地，EAM是光发射机的一种，当光器件11中的光发射机为EAM时，需要电吸收调制驱动器和上述的激光驱动器12同时对该EAM进行驱动；和/或时钟数据恢复器（Clock DataRecover，CDR），CDR可以有两个，分别设置于信号的发送通道和接收通道上，由于信号在传输的过程中可能被损坏，因此使用CDR对信号进恢复和再生，从而保证信号的完整性。

具体地，上述开关25可以为机械开关或电子开关。光器件11包括双向光模块BOSA；或者，光器件11包括发射光模块TOSA和接收光模块ROSA。

可选地，如图3所示，光模块1上设置有拉环3，用于通信单板2上开关25的控制，当光模块1上的金手指插接于通信单板2上的光模块接口时，推动拉环3则开关25闭合，拉动拉环3则闭合后的开关25断开，继续拉动拉环3，则可以将光模块1拔出。使用拉环3的结构可以将对开关25的控制和光模块1的插拔结合起来，避免光模块带电插拔时损坏光器件或者电芯片的同时使用更加方便。例如，在光模块1插入通信单板2时，拉环3与开关25的控制端间隔一定距离，继续推动拉环3可以使拉环3接触开关25的控制器，从而使开关25闭合；在需要拔出光模块1时，首先拉动拉环3，使拉环3离开开关25的控制器，从而使开关25断开，继续拉动拉环3则会带动光模块1被拔出通信单板2。当然，除了使用拉环3对开关25进行控制外，也可以使用按钮或其他结构的控制器对开关进行控制，此时开关的控制器可以设置于通信单板的面板上。

光组件的具体结构和工作原理与上述实施例相同，在此不再赘述。

本发明实施例中的光组件，通过在通信单板上设置电芯片和用于控制供电的开关，使得光模块中可以设置较少数量的电芯片或者不设置电芯片，因此降低了光模块的功耗，即降低了光模块的封装要求，从而减少了成本。

如图4所示，本发明实施例提供一种无源光网络（Passive Optical Network，PON）系统，包括：光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）4、光网络单元(Optical Network Unit，ONU)5，及用于连接光线路终端4和光网络单元5的无源光分路器6，光线路终端4通过主干光纤与无源光分路器6连接，无源光分路器6通过各分支光纤与各光网络单元5连接，其中，所述主干光纤、无源光分路器6以及分支光纤构成光分配网络。

具体的，光线路终端4可以包括如下所述的光组件，光网络单元5也可以包括如下所述的光组件，如图1所示，具体光组件包括：光模块1和通信单板2；通信单板2上设置有光模块接口21；光模块1上设置有光器件11和连接于光器件11的金手指，该金手指用于插接通信单板2上的光模块接口21；通信单板2上设置有与光模块1对应的电芯片22，电芯片22的通信管脚连接于光模块接口21的通信管脚；供电端23，连接于光模块接口21的电源管脚和电芯片22的电源管脚；单板电源24，通过开关25连接于供电端23。

如图2所示，上述电芯片22可以包括：激光驱动器（Laser Diode Driver，LDD）12，用于驱动光器件11中的光发射机或者激光器；热电制冷器（Thermoelectric Cooler，TEC）13，用于制冷；雪崩光二极管偏置芯片（AvalanchePhoto Diode Bias，APD Bias）15，用于为光器件11中的接收机提供工作电压；限幅放大器（Limiting Amplifier，LA）16，用于将光器件11接收到的信号进行放大；连接于上述激光驱动器12、热电制冷器13、雪崩光二极管偏置芯片15和限幅放大器16的微控制器（Micro Controller Unit，MCU）14，该微控制器14用于信息收集和组件控制，即收集各个电芯片的信息以及对各个电芯片或者光器件11进行控制，例如对热电制冷器13的制冷温度进行控制或者对光器件11的工作电压进行控制等。也可以将上述五个电芯片中的部分电芯片设置于光模块中。

上述电芯片22还可以包括：电吸收调制（Electro-Absorption Modulator，EAM）驱动器，用于驱动光器件11中的光发射机，具体地，EAM是光发射机的一种，当光器件11中的光发射机为EAM时，需要电吸收调制驱动器和上述的激光驱动器12同时对该EAM进行驱动；和/或时钟数据恢复器（Clock DataRecover，CDR），CDR可以有两个，分别设置于信号的发送通道和接收通道上，由于信号在传输的过程中可能被损坏，因此使用CDR对信号进恢复和再生，从而保证信号的完整性。

具体地，上述开关25可以为机械开关或电子开关。光器件11包括双向光模块BOSA；或者，光器件11包括发射光模块TOSA和接收光模块ROSA。

可选地，如图3所示，光模块1上设置有拉环3，用于通信单板2上开关25的控制，当光模块1上的金手指插接于通信单板2上的光模块接口时，推动拉环3则开关25闭合，拉动拉环3则闭合后的开关25断开，继续拉动拉环3，则可以将光模块1拔出。使用拉环3的结构可以将对开关25的控制和光模块1的插拔结合起来，避免光模块带电插拔时损坏光器件或者电芯片的同时使用更加方便。

本发明实施例中的无源光网络系统，通过在光组件中的通信单板上设置电芯片和用于控制供电的开关，使得光模块中可以设置较少数量的电芯片或者不设置电芯片，因此降低了光模块的功耗，即降低了光模块的封装要求，从而减少了成本。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种光组件，其特征在于，包括：

光模块和和通信单板；

所述通信单板上设置有光模块接口；

所述光模块上设置有光器件和连接于所述光器件的金手指，所述金手指用于插接所述通信单板上的光模块接口；

所述通信单板上设置有与所述光模块对应的电芯片；

所述电芯片的通信管脚连接于所述光模块接口的通信管脚；

供电端，连接于所述光模块接口的电源管脚和所述电芯片的电源管脚；

单板电源，通过开关连接于所述供电端。

2.根据权利要求1所述的光组件，其特征在于，

所述电芯片包括：

激光驱动器，用于驱动所述光器件中的光发射机或者激光器；

热电制冷器，用于制冷；

雪崩光二极管偏置芯片，用于为所述光器件中的接收机提供工作电压；

限幅放大器，用于将所述光器件接收到的信号进行放大；

连接于所述激光驱动器、热电制冷器、雪崩光二极管偏置芯片和限幅放大器的微控制器，所述微控制器用于信息收集和组件控制。

3.根据权利要求2所述的光组件，其特征在于，

所述电芯片还包括：

电吸收调制驱动器，用于驱动所述光器件中的光发射机；

和/或时钟数据恢复器，用于将所述光器件接收到的信号或需要发送的信号进行恢复。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的光组件，其特征在于，

所述开关为机械开关或电子开关。

5.根据权利要求4所述的光组件，其特征在于，

所述光模块上设置有拉环，用于所述通信单板上开关的控制，当所述光模块上的金手指插接于所述通信单板上的光模块接口时，推动所述拉环则所述开关闭合，拉动所述拉环则闭合后的所述开关断开。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的光组件，其特征在于，

所述光器件包括双向光模块BOSA；

或者，所述光器件包括发射光模块TOSA和接收光模块ROSA。

7.一种无源光网络PON系统，其特征在于，包括：光线路终端OLT、光网络单元ONU，及用于连接所述光线路终端和所述光网络单元的无源光分路器，其中，

所述OLT或者所述至少一个ONU包括如权利要求1-6中任一项所述的光组件。

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