CN113423028A - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的光模块,包括:光发射组件,用于产生实现50G GPON技术传输的第一波长信号光和实现XGSPON技术传输的第二波长信号光;第一光接收组件,用于接收来自光模块外部实现50G GPON技术传输的第三波长信号光;第二光接收组件,用于接收来自光模块外部实现XGSPON技术传输的第四波长信号光;光发射组件包括TEC、设置在TEC上的衬底、设置在衬底上的第一激光器和第二激光器、设置在衬底上且位于第一激光器和第二激光器之间的热敏电阻,通过热敏电阻的采集信号并根据热敏电阻的采集信号驱动控制TEC以调整第一激光器和第二激光器的温度。够实现当前10G PON OLT与未来50G GPON OLT的兼容共存,进而能够实现10G PON向未来50G GPON的升级换代提供了物理层平滑过渡。
Description
技术领域
本申请涉及光纤通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
随着云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式发展,光通信技术的发展进步变的愈加重要。而在光通信技术中,光模块是实现光电信号相互转换的工具,是光通信设备中的关键器件之一。并且随着国内三大运营商陆续开始10G PON系统的规模部署,下一代接入网PON技术的研发进入加速阶段。单波50G PON技术对传输速率的提升明显,是国内接入网技术演进主要方向。
传统PON系统的投资中相当大一部分集中在光纤基础设施上,50G TDM-PON的部署将需要大量重用已有PON系统的ODN,因此50G TDM-PON对光器件的功率预算需求必须能确保同已有PON ODN平滑迁移的能力,以充分利用已有ODN的投资。从已建设ODN分光比的角度来看,B+类ODN主要面向FTTB,C+类ODN主要面向FTTH。FTTB模式主要部署在GPON和XG(S)-PON应用的初期,而GPON和XG(S)-PON的主要部署模式都是FTTH。为了便于在C+功率等级的ODN上进行50G TDM-PON的部署规划,用于50G TDM-PON的光功率预算设计需要充分考虑与C+ODN的兼容性,以满足FTTH部署的要求以及与传统ODN的兼容性。同时对于我国运营商基于“下一代PON融合”的角度考虑,50G TDM-PON应支持从10G-EPON到50G TDM-PON的迁移路径。
发明内容
本申请实施例提供了一种光模块,便于实现10G GPON向50G GPON的升级换代提供平滑过渡。
本申请提供的一种光模块,包括:
光发射组件,用于产生实现50G GPON技术传输的第一波长信号光和实现XGSPON技术传输的第二波长信号光;
第一光接收组件,用于接收来自光模块外部实现50G GPON技术传输的第三波长信号光;
第二光接收组件,用于接收来自光模块外部实现XGSPON技术传输的第四波长信号光;
光学组件,用于传输第一波长信号光、第二波长信号光、第三波长信号光和第四波长信号光;
其中,所述光发射组件包括TEC、设置在所述TEC上的衬底、设置在所述衬底上的第一激光器和第二激光器、设置在所述衬底上且位于所述第一激光器和所述第二激光器之间的热敏电阻,所述第一激光器用于产生第一波长信号光,所述第二激光器用于产生第二波长信号光,通过所述热敏电阻的采集信号并根据所述热敏电阻的采集信号驱动控制所述TEC以调整所述第一激光器和所述第二激光器的温度。
本申请提供的光模块中,包括光发射组件、第一光接收组件和第二光接收组件;其中:光发射组件包括第一激光器和第二激光器,通过第一激光器和第二激光器以产生实现50G GPON技术传输的第一波长信号光和实现XGSPON技术传输的第二波长信号光;通过第一光接收组件接收来自光模块外部实现50G GPON技术传输的第三波长信号光,通过第二光接收组件接收来自光模块外部实现XGSPON技术传输的第四波长信号光。如此,本申请提供的光模块能够实现当前10G PON OLT与未来50G GPON OLT的兼容共存,进而使用本申请提供的光模块能够实现10G PON向未来50G GPON的升级换代提供了物理层平滑过渡。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的一些实施例,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为光通信终端连接关系示意图;
图2为光网络单元结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图;
图4为本申请实施例提供光模块分解结构示意图;
图5为图4中光收发次模块的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种光发射组件的结构示意图;
图7本申请实施例提供的一种光收发次模块的光路图;
图8为本申请实施例提供的一种光发射组件的内部结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种光发射组件、第一光接收组件和第二光接收组件的控制电路图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明,在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输,利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输;而计算机等信息处理设备使用的是电信号,为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接,就需要实现电信号与光信号的相互转换。
光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能,光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接,主要的电连接包括供电、I2C信号、数据信号以及接地等;光模块通过光接口实现与外部光纤的光连接,外部光纤的连接方式有多种,衍生出多种光纤连接器类型;在电接口处使用金手指实现电连接,已经成为光模块行业在的主流连接方式,以此为基础,金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范;采用光接口与光纤连接器实现的光连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式,以此为基础,光纤连接器也形成了多种行业标准,如LC接口、SC接口、MPO接口等,光模块的光接口也针对光纤连接器做了适配性的结构设计,在光接口处设置的光纤适配器因此具有多种类型。图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示,光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接;
光纤101的一端连接远端服务器,网线103的一端连接本地信息处理设备,本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成;而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。
光模块200的光接口对外接入光纤101,与光纤101建立双向的光信号连接;光模块200的电接口对外接入光网络终端100中,与光网络终端100建立双向的电信号连接;在光模块内部实现光信号与电信号的双向相互转换,从而实现在光纤与光网络终端之间建立信息连接;具体地,来自光纤101的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络终端100中,来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤101中。
光网络终端具有光模块接口102,用于接入光模块200,与光模块200建立双向的电信号连接;光网络终端具有网线接口104,用于接入网线103,与网线103建立双向的电信号连接(一般为以太网协议的电信号,与光模块使用的电信号属于不同的协议/类型);光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接,具体地,光网络终端将来自光模块的信号传递给网线,将来自网线的信号传递给光模块,光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。光网络终端是光模块的上位机,向光模块提供数据信号,并接收来自光模块的数据信号,至此,远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线,与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。
常见的本地信息处理设备包括路由器、家用交换机、电子计算机等;常见的光网络终端包括光网络单元ONU、光线路终端OLT、数据中心服务器、数据中心交换机等。
图2为光网络终端结构示意图。如图2所示,在光网络终端100中具有电路板105,在电路板105的表面设置笼子106;在笼子106内部设置有电连接器,用于接入光模块的电接口(如金手指等);在笼子106上设置有散热器107,散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。
光模块200插入光网络终端中,光模块的电接口插入笼子106内部的电连接器,光模块的光接口与光纤101连接。
笼子106位于电路板上,将电路板上的电连接器包裹在笼子中,从而使笼子内部设置有电连接器;光模块插入笼子中,由笼子固定光模块,光模块产生的热量传导给笼子106,然后通过笼子上的散热器107进行扩散。
目前第五代移动通信技术(5G)满足了当下日益增长的高速无线传输需求。5G通信采用的频谱远高于4G通信,这一方面为5G通信带来了大幅度提升的通信速率,但信号的传输衰减也相对明显增大。
5G新型业务特性和更高指标要求对承载网络架构及各层技术方案均提出了新的挑战,其中作为5G网络物理层基础构成单元的光模块也面临技术革新升级,这集中体现在应用于5G传输的光模块需要具有高速传输以及低回损两大基础技术特性。为了满足5G通信网络中对光模块的需求,本申请实施例提供了一种光模块。
图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图,图4为本申请实施例提供光模块分解结构示意图。如图3、图4所示,本申请实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、电路板203、光纤适配器206和光收发次模块300等。
上壳体201盖合在下壳体202上,以形成具有两个开口的包裹腔体;包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体,具体地,下壳体包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板;上壳体包括盖板,盖板盖合在上壳体的两个侧板上,以形成包裹腔体;上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁,由两个侧壁与两个侧板结合,以实现上壳体盖合在下壳体上。
两个开口具体可以是在同一方向的两端开口(204、205),也可以是在不同方向上的两处开口;其中一个开口为电口204,电路板的金手指从电口204伸出,插入光网络终端等上位机中;另一个开口为光口205,光纤适配器206贯穿光口205,用于外部光纤接入;电路板203、光收发次模块300等光电器件位于上、下壳体形成的包裹腔体中。
采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式,便于将电路板203、光收发次模块300等器件安装到壳体中,由上壳体201、下壳体202形成光模块最外层的封装保护壳体;上壳体201及下壳体202一般采用金属材料,利于实现电磁屏蔽以及散热;一般不会将光模块的壳体做成一体部件,这样在装配电路板等器件时,定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装,也不利于生产自动化。
通常,光模块200还包括解锁部件位于包裹腔体/下壳体202的外壁,用于实现光模块与上位机之间的固定连接,或解除光模块与上位机之间的固定连接。
解锁部件具有与上位机笼子匹配的卡合部件;拉动解锁部件的末端可以在使解锁部件在外壁的表面相对移动;光模块插入上位机的笼子里,由解锁部件的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里;通过拉动解锁部件,解锁部件的卡合部件随之移动,进而改变卡合部件与上位机的连接关系,以解除光模块与上位机的卡合关系,从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。
电路板203上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如MCU、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。
电路板203通过电路走线将光模块中的用电器件按照电路设计连接在一起,以实现供电、电信号传输及接地等电功能。
电路板203一般为硬性电路板,硬性电路板由于其相对坚硬的材质,还可以实现承载作用,如硬性电路板可以平稳的承载芯片;当光收发器件位于电路板上时,硬性电路板也可以提供平稳的承载;硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中,具体地,在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指,用于与电连接器连接;这些都是柔性电路板不便于实现的。
部分光模块中也会使用柔性电路板,作为硬性电路板的补充;柔性电路板一般与硬性电路板配合使用,如硬性电路板与光收发器件之间可以采用柔性电路板连接。
如图4所示,本实施例提供的光模块中,光收发次模块300电连接电路板203,电路板203用于向光收发次模块300供电、传输电信号以及接收光收发次模块300输出的电信号等。
如图4所示,本实施例提供的光模块中,光收发次模块300的一端连接光纤适配器206,光收发次模块300产生信号光和接收来自光模块外部的信号光,进而在光模块使用时,光收发次模块300产生的信号光通过光纤适配器206传输至光模块外部,而来自接收来自光模块外部的信号光通过光纤适配器206传输至光收发次模块300。
在本申请实施例提供的光收发次模块中,光收发次模块300实现50G GPON和XGSPON的波分共存,即光收发次模块300可产生实现50G GPON技术传输的第一波长信号光和实现XGSPON技术传输的第二波长信号光、以及光收发次模块300可接收自光模块外部实现50G GPON技术传输的第三波长信号光和实现XGSPON技术传输的第四波长信号光,如实现50G GPON技术传输的波长为1340~1344nm的下行光和波长为1290~1310nm的上行光、以及实现XGSPON技术传输的波长为1575~1580nm的下行光和波长为1260~1280nm的上行光。当然本申请实施例中,实现50G GPON技术传输和实现XGSPON技术传输的下行光的波长和上行光的波长不局限于此,还可以根据技术需求进行调整。本申请实施例提供的光模块能够实现当前10G PON OLT与未来50G GPON OLT的兼容共存,进而使用本申请实施例提供的光模块能够实现10G PON向未来50G GPON的升级换代提供了物理层平滑过渡。
图5为图4中光收发次模块的结构示意图,图5展示出了本申请实施例提供的一种光收发次模块的结构。如图5所示,在本实施例中,光收发次模块300包括光发射组件310、第一光接收组件320、第二光接收组件330以及光学组件。光发射组件310用于产生实现50GGPON技术传输的第一波长信号光和实现XGSPON技术传输的第二波长信号光,第一光接收组件320用于接收来自光模块外部实现50G GPON技术传输的第三波长信号光;第二光接收组件330用于接收来自光模块外部实现XGSPON技术传输的第四波长信号光;光学组件传输第一波长信号光、第二波长信号光、第三波长信号光和第四波长信号光,进行第一波长信号光、第二波长信号光、第三波长信号光和第四波长信号光传输方向的调整。光学组件包括准直透镜、滤光片或聚焦透镜等光学器件,用于调整第一波长信号光、第二波长信号光、第三波长信号光和第四波长信号光的传输路径。
在本申请一些实施例中,如图5所示,光收发次模块300还包括圆方管体340,光发射组件310、第一光接收组件320和第二光接收组件330连接圆方管体340,圆方管体340上设置内腔,圆方管体340的一端连接光纤适配器206,光纤适配器206连通内腔,内腔内可容纳光学组件中的光学器件。光发射组件310产生的第一波长信号光和第二波长信号光传输至圆方管体340,通过圆方管体340内的光学器件传输至光纤适配器206;来自光模块外部的第三波长信号光和第四波长信号光通过光纤适配器206传输至圆方管体340,经过圆方管体340内的光学器件传输至相应的第一光接收组件320或第二光接收组件330。
如图5所示,在本申请一些实施例中,光发射组件310、第一光接收组件320和第二光接收组件330与电路板203物理分离,因而光发射组件310、第一光接收组件320和第二光接收组件330很难直接连接电路板203,所以本申请实施例中的光发射组件310、第一光接收组件320和第二光接收组件330分别通过柔性电路板或电连接器实现与电路板203的电连接。但本申请实施例中,光发射组件310、第一光接收组件320和第二光接收组件330的装配结构不局限于图4和图5所示结构,还可为其他装配组合结构,本实施例只是以图4和图5所示结构为例。
如图5所示,在本申请一些实施例中,光发射组件310与光纤适配器206同轴,第一光接收组件320和第二光接收组件330不同轴;具体的,光纤适配器206和光发射组件310沿圆方管体340的长度方向设置,第一光接收组件320设置在圆方管体340长度方向的一侧,第二光接收组件330设置在圆方管体340长度方向的另一侧。
如图5所示,在本申请一些实施例中,第一光接收组件320和第二光接收组件330分别采用同轴封装结构的光接收组件,进而第一光接收组件320和第二光接收组件330分别嵌设在圆方管体340。第一光接收组件320和第二光接收组件330分别包括光电探测器等器件。
在本申请实施例中,光发射组件310包括激光器、TEC、热敏电阻等器件。图6为本申请实施例提供的一种光发射组件的结构示意图。如图5和6所示,在本申请一些实施例中,光发射组件310具有一个独立的气密封装结构,即光发射组件310包括管壳311,光发射组件310的激光器、TEC、热敏电阻等器件设置在管壳311中;管壳311连接圆方管体340,光发射组件310产生的信号光先穿射出管壳311然后进入圆方管体340。光发射组件310中设置管壳311便于为激光器工作提供相对密封的工作环境,有效提高激光器的可靠性,满足PON领域严苛的要求。当然本申请实施例中,光发射组件310可以不采用管壳311形成密封结构,或者采用管壳311而不形成密封结构。相应的,光学组件中部分器件还可设置在管壳内,用于光发射组件310的激光器产生信号光的准直、滤波等。
如图5所示,光发射组件310位于圆方管体340的外部,但本申请实施例中不局限于将光发射组件310设置在圆方管体340的外部,还可以将光发射组件310设置在圆方管体340内,具体可根据需要以及光模块的尺寸进行选择。
图7为本申请实施例提供的一种光收发次模块的光路图。如图7所示,光发射组件310包括第一激光器312和第二激光器313,第一激光器312输出第一波长信号光,第二激光器313输出第二波长信号光,第一激光器312输出第一波长信号光和第二激光器313输出第二波长信号光分别通过光学组件传输至光纤适配器206,第一波长信号光的传输路径如图中实线所示,第二波长信号光的传输路径如图中虚线所示。如图7所示,来自光模块外部的第三波长信号光和第四波长信号光对应传输至第一光接收组件320和第二光接收组件330,第三波长信号光的传输路径如图中的点划线所示,第四波长信号光的传输路径如图中的双点划线所示。但本申请实施例中,光发射组件310、第一光接收组件320和第二光接收组件330的光路传输路径不局限于图7中所示,还可以为其他形式的传输路径,本实施例只是以图7所示结构为例。
如图7所示,在一些实施例中,光学组件350包括第一滤光片351、第二滤光片352、第三滤光片353、第四滤光片354和第五滤光片355。第一滤光片351和第三滤光片353设置在第一激光器312的出光方向上,第二滤光片352设置在第二激光器313的出光方向上,第三滤光片353设置在第一滤光片351和光纤适配器206之间,第四滤光片354设置在第三滤光片353与第一光接收组件320之间,第五滤光片355设置在第三滤光片353与第二光接收组件330之间。如此,第一波长信号光透过第一滤光片351和第三滤光片353传输至光纤适配器206;第二波长信号经第二滤光片352反射至第一滤光片351,然后再经第二滤光片352反射至第三滤光片353,最后透过第三滤光片353传输至光纤适配器206;通过光纤适配器206的第三波长信号光传输至第三滤光片353,经第三滤光片353反射传输至第四滤光片354,然后透过第四滤光片354传输至第一光接收组件320;通过光纤适配器206的第四波长信号光传输至第三滤光片353,经第三滤光片353反射传输至第四滤光片354,然后经第四滤光片354反射传输至第五滤光片355,最后透过第五滤光片355传输至第二光接收组件330。
在本实施例中,第一滤光片351、第二滤光片352和第三滤光片353分别为45°滤光片,第四滤光片354为8°滤光片,第五滤光片355为0°滤光片;具体的:第一滤光片351的中轴与第一激光器312输出第一波长信号光的光轴成45°;第二滤光片352的中轴与第二激光器313输出第二波长信号光的光轴成45°;第三滤光片353第一激光器312输出第一波长信号光的光轴成45°;第四滤光片354的中轴与第一光接收组件320的中轴成82°;第五滤光片355的中轴与第二光接收组件330的中轴垂直。可选的,第一滤光片351反射1490波段以上的光,第二滤光片352透射1360波段以下、反射1380波段以上的光,第三滤光片353透射1330波段以上、反射1320波段以下的光,第四滤光片354透射1290~1310nm、反射1260~1280nm的光,第五滤光片透射1260~1280nm、反射其他波段的光。
进一步,如图7所示,在一些实施例中,光学组件350还包括第一准直透镜356和第二准直透镜357;第一准直透镜356设置在第一激光器312和第一滤光片351之间,第二准直透镜357设置在第二激光器313和第二滤光片352之间。第一激光器312输出的第一波长信号光传输至第一准直透镜356,经第一准直透镜356准直后传输至第一滤光片351;第二激光器313输出的第二波长信号光传输至第二准直透镜357,经第二准直透镜357准直后传输至第二滤光片352。
进一步,如图7所示,在一些实施例中,光学组件350还包括隔离器358,隔离器358设置在第一滤光片351和第三滤光片353之间,用于隔离光发射组件310产生的信号光和部分透过第三滤光片353的第一光接收组件320和第二光接收组件330待接收的信号光。可选的,隔离器358为双极型隔离器,对第一波长信号光和第二波长信号光2个波段的光进行隔离,通常由2个起偏器和一个法拉第旋光片构成,防止第一波长信号光和第二波长信号光返回影响激光器性能。
更进一步,如图7所示,在一些实施例中,光学组件350还包括第三准直透镜359,第三准直透镜359设置在第三滤光片353和光纤适配器206之间,通过光纤适配器206的第三波长信号光和第四波长信号光经第三准直透镜359准直后传输至第三滤光片353,同时透过第三滤光片353的第一波长信号光和第二波长信号光经第三准直透镜359聚焦后传输至光纤适配器206。
图8为本申请实施例提供的一种光发射组件的内部结构示意图。如图8所示,在本申请一些实施例中,光发射组件310还包括TEC314和衬底315,衬底315设置在TEC314上,第一激光器312和第二激光器313设置衬底315上,第一激光器312和第二激光器313之间设置温度检测元件,且温度检测元件设置在衬底315上。温度检测元件可选用热敏电阻,如图8所示,热敏电阻316设置在衬底315上,且位于第一激光器312和第二激光器313之间。
在本申请实施例中,由于50G GPON OLT的下行波长和XGSPON OLT的下行波长范围都很窄,为了确保器件在工作温度区间都能在协议约定的波长范围内,需要使用TEC314控温进行波长的稳定调节。在本申请实施例中,将第一激光器312和第二激光器313共同设置在一个衬底315上,再公用一个TEC314,便于第一激光器312和第二激光器313的温度控制,并便于简化和优化光发射组件310的结构。
在本申请一些实施例中,第一激光器312为EML+SOA激光器,第二激光器313为EML激光器。可选地,第一激光器312为1342nm的EML+SOA激光器,第二激光器313为1577nm的EML激光器。第一激光器312和第二激光器313共同贴装在同一个衬底315上,然后将TEC314贴装在衬底315下面,热敏电阻316放置在第一激光器312和第二激光器313中间,可以采集第一激光器312和第二激光器313的共同温度反馈,通过外围的TEC驱动电路,实现第一激光器312和第二激光器313的ATC闭环温度控制。在本实施例中,选择共TEC的目的,一来为了方案简单;二来,由于2个下行波长的范围有4~5nm,并非DWDM高精度要求,虽然两者之间会有热耦合,但是热耦合的差异是在关闭任何一个激光器之后,都是可控的。
图9为本申请实施例提供的一种光发射组件、第一光接收组件和第二光接收组件的控制电路图。如图9所示,对于光模块需要的49.9664Gbps的信号,为了降低金手指侧和单板传输高速信号的压力,可以采用24.8832GBaud的PAM4信号或者2x24.8832Gbps的NRZ信号方式,经过光模块内部50G驱动器的变速功能,将24.8832GBaud的PAM4信号或者2x24.8832Gbps的NRZ信号,转化为49.9664Gbps的NRZ信号,然后驱动EAM进行电光转化。对于50G的第一激光器312,SOA和LD的偏置电流分别由第一控制电路来提供,如第一控制电路包括IDAC,IDAC分别提供IDAC1(第一偏置电流)和IDAC2(第二偏置电流),用来驱动SOA的增益放大功能和LD发光。向LD和SOA偏置电流的方式,除了可以选用稳定性好的IDAC,或者电流源的方式,还可以选择VDAC控制电流镜的方式;然后采集PD1反馈的Mpd1模拟信号量,与IDAC1和IDAC2共同构成APC闭环电路,维持50G GPON下行发光的稳定性;对于10G驱动电路,采用现有比较成熟的驱动方式即可,由LD驱动器可以直接提供调制信号与偏置电流,并可进行APC闭环控制;TEC驱动器采集热敏电阻316的模拟量,并且控制向TEC+/TEC-输出的电流流向和电流的大小,以共同维持双激光器温度的相对稳定,以维持发射光信号波长的稳定。
对于第一光接收组件320和第二光接收组件330,第二控制电路提供2个APD工作所必须的高压,并且可以具有快速采样保持功能,进行接收端突发接收光包的光信号检测。如图9所示,第二控制电路包括第一控制高压电路和第二控制高压电路,第一控制高压电路包括镜像电流源1,第二控制高压电路包括镜像电流源2,镜像电流源1和镜像电流源2分别受MCU控制。
进一步,第二控制电路还包括第一采样保持电路和第二采样保持电路,第一采样保持电路电连接所述第一控制高压电路,第二采样保持电路电连接所述第二控制高压电路。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种光模块,其特征在于,包括:
光发射组件,用于产生实现50G GPON技术传输的第一波长信号光和实现XGSPON技术传输的第二波长信号光;
第一光接收组件,用于接收来自光模块外部实现50G GPON技术传输的第三波长信号光;
第二光接收组件,用于接收来自光模块外部实现XGSPON技术传输的第四波长信号光;
光学组件,用于传输第一波长信号光、第二波长信号光、第三波长信号光和第四波长信号光;
其中,所述光发射组件包括TEC、设置在所述TEC上的衬底、设置在所述衬底上的第一激光器和第二激光器、设置在所述衬底上且位于所述第一激光器和所述第二激光器之间的热敏电阻,所述第一激光器用于产生第一波长信号光,所述第二激光器用于产生第二波长信号光,通过所述热敏电阻的采集信号并根据所述热敏电阻的采集信号驱动控制所述TEC以调整所述第一激光器和所述第二激光器的温度。
2.根据权利要求1所述光模块,其特征在于,所述第一激光器和所述第二激光器并排设置在所述衬底上使所述第一激光器的出光方向和所述第二激光器的出光方向平行;
所述光学组件包括第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片;
所述第一滤光片和所述第三滤光片设置在所述第一激光器的出光方向上,所述第二滤光片设置在所述第二激光器的出光方向上,所述第一滤光片用于透过所述第一波长信号光和反射所述第二波长信号光,所述第二滤光片用于将所述第二波长信号光反射至所述第一滤光片,所述第三滤光片用于透过所述第一波长信号光和所述第二波长信号光。
3.根据权利要求2所述光模块,其特征在于,所述光学组件还包括第四滤光片和第五滤光片;所述第四滤光片设置在所述第三滤光片和所述第一光接收组件之间,所述第五滤光片设置在所述第三滤光片和所述第二光接收组件之间,所述第三滤光片还用于将所述第三波长信号光和第四波长信号光反射至所述第四滤光片;所述第四滤光片用于透射所述第三波长信号光和反射所述第四波长信号光至所述第五滤光片,所述第五滤光片用于将所述第四波长信号光透射传输至所述第二光接收组件。
4.根据权利要求2或3所述光模块,其特征在于,所述光学组件还包括第一准直透镜和第二准直透镜,所述第一准直透镜设置在所述第一激光器和所述第一滤光片之间,所述第二准直透镜设置在所述第二激光器和所述第二滤光片之间;
和/或,所述光学组件还包括隔离器,所述隔离器设置在所述第一滤光片和所述第三滤光片之间;
所述光学组件还包括第三准直透镜,所述第三准直透镜用于聚焦透过所述第三滤光片的第一波长信号光和第二波长信号光。
5.根据权利要求1所述光模块,其特征在于,所述第一激光器为EML+SOA激光器,所述第二激光器为EML激光器;
所述光模块还包括设置在电路板上的50G驱动芯片和10G驱动芯片,所述50G驱动芯片驱动链接所述第一激光器,所述10G驱动芯片驱动链接所述第二激光器。
6.根据权利要求5所述光模块,其特征在于,所述光模块还包括第一控制电路,所述第一控制电路用于向所述EML+SOA激光器输送第一偏置电流和第二偏置电流,所述第一控制电路包括第一输出端和第二输出端;
所述第一输出端连接所述EML+SOA激光器的SOA,通过所述第一输出端向所述SOA输送第一偏置电流;所述第二输出端连接所述EML+SOA激光器的LD,通过所述第二输出端向所述LD输送第二偏置电流。
7.根据权利要求5所述光模块,其特征在于,所述50G驱动芯片根据接收到的24.8832GBaud的PAM4信号或者2x24.8832Gbps的NRZ信号以49.9664Gbps的NRZ信号驱动所述第一激光器进行电光转化。
8.根据权利要求1所述光模块,其特征在于,所述光模块还包括第二控制电路,所述第二控制电路包括第一控制高压电路和第二控制高压电路,所述第一控制高压电路电连接所述第一光接收组件,所述第二控制高压电路电连接所述第二光接收组件。
9.根据权利要求8所述光模块,其特征在于,所述第二控制电路还包括第一采样保持电路和第二采样保持电路,所述第一采样保持电路电连接所述第一控制高压电路,所述第二采样保持电路电连接所述第二控制高压电路。
10.根据权利要求1所述光模块,其特征在于,所述光发射组件还包括管壳,所述TEC、所述衬底、所述第一激光器和所述第二激光器气密封装在所述管壳内;
所述第一光接收组件和所述第二光接收组件分别采用同轴封装的光接收组件。
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