CN202798731U - 一种集成光电探测器的100g cfp光模块 - Google Patents

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张武平
熊青松
陈晋敏
余向红
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Abstract

本实用新型为一种集成光电探测器的100GCFP光模块，其包括光复用器、光发射单元，光接收单元、控制单元、供电电路、接口单元及第一速率转换单元与第二速率转换单元，控制单元与光发射单元、光接收单元及接口单元连接；接口单元通过第一速率转换单元连接光发射单元，光发射单元将4路25G电信号转化为光信号，并通过光复用器将4路不同波长的光信号复用在一根光纤中传播；光接收单元中集成了波分解复用器，光接收单元将收到的光信号转化为4路25G电信号，并由第二速率转换单元转换成10路10G电信号传输至接口单元。本实用新型在光模块的接收侧采用集成光电探测器，提高了光接收单元光路集成度，有效的降低布线难度和生产成本。

Description

一种集成光电探测器的100G CFP光模块
技术领域
 本实用新型有关一种CFP（C Form-factor Pluggable）光模块，特别是指一种体积小、装配及电路设计方便的使用集成探测器的100G CFP光模块。
背景技术
随着波分复用技术在长途干线上的大规模应用，以及用户接入网的宽带化技术的日益普及，作为桥接终端用户和长途干线网的网络——城域网的发展相对滞后，逐渐成为光网络容量和发展的瓶颈。当前，以IP为代表的数据业务的迅速发展、以及3G部署的呼声日益高涨，都给城域网提出了更高容量和功能的要求。目前广泛使用的10G光网络已不能满足高速增长的互联网用户数量和应用对带宽的需要，市场迫切的需要高速光通信系统。
针对上述这一情况，IEEE于2010年6月17号正式提出了40G/100G高速以太网标准IEEE802.3ba。100G CFP正是满足这一标准的客户端光模块，然而CFP MSA（Multi-Source Agreement,多源协议）对模块的体积做出了严格规定，长×宽×高为144.75mm×82mm×14mm，在如此有限的空间内合理布局至关重要，这就要求设计面积较小的PCB，目前100G CFP大部分都包括以下几个基本部分：四个分立的激光器、四个分立的探测器、相关的驱动电路、控制电路、两个速率转换器（Gearbox）和两个光解/复用器，在如此小的空间分布大量的元器件，这会给实际的装配和电路设计带来很大的困难，而且高速信号的电性能特性也很难得到较好的保证。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种体积小、装配及电路设计方便的使用集成探测器的100GCFP光模块。
为达到上述目的，本实用新型提供一种集成光电探测器的100G CFP光模块，其包括光复用器、光发射单元，光接收单元、控制单元、供电电路、接口单元及第一速率转换单元与第二速率转换单元，该控制单元与光发射单元、光接收单元及接口单元连接；该接口单元通过该第一速率转换单元将10路10G电信号转换成4路25G电信号，并连接该光发射单元，该光发射单元将4路25G电信号转化为光信号，并通过该光复用器将4路不同波长的光信号复用在一根光纤中传播；该光接收单元中集成了波分解复用器，该光接收单元将收到的光信号转化为4路25G电信号并通过第二速率转换单元将4路25G电信号转换成10路10G电信号传输至接口单元。
所述光接收单元包括波分解复用器、四个PIN探测器和四个跨阻放大器，该波分解复用器包括光反射装置与四个光滤波器，入射光通过该光滤波器进行折射与反射，反射的光再经该光反射装置进行反射，再次通过该光滤波器进行反射与折射，入射光在该光反射装置与光滤波器之间分离出不同波长的信号光由所述光滤波器射出并经过四个不同波长的该PIN探测器与四个跨阻放大器接收并放大输出电信号。
本实用新型在光模块的接收侧采用集成光电探测器，将波分解复用器、四个PIN探测器和四个TIA集成到一起，大大提高了光接收单元光路集成度，缩小了接收组件在CFP光模块内部所占电路板的面积，为光模块中的发射单元和控制单元留下了更充足的布线空间，能够有效的降低布线难度和生产成本。
附图说明
图1为本实用新型集成光电探测器的100G CFP光模块结构框图；
图2为本实用新型中光接收单元的内部结构图。
具体实施方式
为便于理解本实用新型的结构及达到的效果，现结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型集成光电探测器的100G CFP光模块，包括光复用器01、光发射单元02，光接收单元06、控制单元03、供电电路05、接口单元04及第一速率转换单元07与第二速率转换单元08，其中第一速率转换单元07与第二速率转换单元08实现电信号的速率转换、定时与数据再生功能。供电电路05与接口单元04、控制单元03、光发射单元02及光接收单元06相连，为整个CFP光模块提供电源，控制各个功能单元的开启与关闭；光发射单元02与光接收单元06将监控信号提供给控制单元单元03，控制单元03将控制信号提供给光接收单元06与光发射单元02，控制单元03与光发射单元02、光接收单元06及接口单元04连接，实现与上位机进行通信以及对各个参数进行智能控制并进行监控上报；接口单元04通过第一速率装换单元07连接光发射单元02，光发射单元02将4路25G电信号转化为光信号，并通过光复用器01将4路不同波长的光信号复用在一根光纤中传播；光接收单元06中集成了波分解复用器，光接收单元06通过第二速率转换单元08连接接口单元04，光接收单元06将收到的光信号转化为4路25G电信号，接口单元04与通信设备相连，完成CFP接口和100G通信信号与通信系统的通信。
图2为本实用新型集成了波分解复用器与光电探测器组件的光接收单元结构图，该光接收单元主要包括波分解复用器、四个PIN（二极管）探测器62和四个跨阻放大器（TIA，Transimpedance Amplifier）63。该波分解复用器包括光反射装置60与四个光滤波器61，入射光通过光滤波器61进行折射与反射，反射的光再经光反射装置60进行反射，再次通过光滤波器61进行反射与折射，该波分解复用器采用新型的平面光波导（Planar Lightwave Circuit，PLC）光电集成技术，光波通过弯曲的波导阵列会产生衍射效应，使不同波长入射光分布到不同的波导上，从而实现分波器的功能，然后经过四个不同波长的PIN探测器与跨阻放大器接收并放大输出电信号，从而完成光电转换功能。
本实用新型在光模块的接收侧采用集成光电探测器，将波分解复用器、四个PIN探测器和四个TIA集成到一起，大大提高了光接收单元光路集成度，缩小了接收组件在CFP光模块内部所占电路板的面积，为光模块中的发射单元和控制单元留下了更充足的布线空间，能够有效的降低布线难度和生产成本，同时由于光接收单元光路集成度高，降低了探测器组件的插入功耗，减少了外部电磁干扰的接收面积，提高了接收电信号的质量。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种集成光电探测器的100G CFP光模块，其包括光复用器、光发射单元，光接收单元、控制单元、供电电路、接口单元及第一速率转换单元与第二速率转换单元，其特征在于，该控制单元与光发射单元、光接收单元及接口单元连接；该接口单元通过该第一速率转换单元将10路10G电信号转换成4路25G电信号，并连接该光发射单元，该光发射单元将4路25G电信号转化为光信号，并通过该光复用器将4路不同波长的光信号复用在一根光纤中传播；该光接收单元中集成了波分解复用器，该光接收单元将收到的光信号转化为4路25G电信号并通过第二速率转换单元将4路25G电信号转换成10路10G电信号传输至接口单元。
2.如权利要求1所述的集成光电探测器的100G CFP光模块，其特征在于，所述光接收单元包括波分解复用器、四个PIN探测器和四个跨阻放大器，该波分解复用器包括光反射装置与四个光滤波器，入射光通过该光滤波器进行折射与反射，反射的光再经该光反射装置进行反射，再次通过该光滤波器进行反射与折射，入射光在该光反射装置与光滤波器之间分离出不同波长的信号光由所述光滤波器射出并经过四个不同波长的该PIN探测器与四个跨阻放大器接收并放大输出电信号。
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