CN205430253U - 一种低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，由光发射单元和光接收单元构成，其中，光发射单元的输入和光接收单元的输出采用TTL电平接口，并且，光发射单元包括温度补偿模块，其中温度补偿模块，用于根据光源的温度，对光源的光功率进行补偿；光接收单元包括光电转换模块和转换电阻，其中光电转换模块，用于将接收的光信号转换为光电流，转换电阻，用于将光电流转换为电压。本实用新型的收发一体SFP光模块不存在低频截止问题，低频可以工作到DC。而且本实用新型不仅功耗较低，还简化了设备端的软硬件配置。
Description
技术领域
本实用新型涉及光模块领域，特别涉及低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块。
背景技术
在光通信的很多应用中，数据传输速率不断提高，以实现更有效的数据传输。但是在一些特殊应用中，数据量只有几十Kb/s到几十Mb/s，但是可靠性要求非常高。比如电力系统用于信号传输的IEEEC37.94标准，定义速率为2.048Mb/s，最低可以到64kb/s。这样的速率，常规SFP是无法进行可靠传输的，可能会丢失一些低频信息。
目前，有一些采用高速率SFP光模块向下兼容到低速率的方案，但其实现方案过于复杂，成本高而且低频传输速率的可靠性不高，虽然低频截止问题，与光模块内集成的APC电路和AGC电路相关，即使通过硬件与软件的配置，能够降低低频截止频率，实质上还是避免不了低频截止的问题。尤其在一些特殊应用的情形下，还是十分地不便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决常规SFP光模块会存在低频截止的问题，而且简化了设备端的软硬件配置，降低功耗。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，由光发射单元和光接收单元构成，其中，所述光发射单元的输入端和所述光接收单元的输出端均采用TTL电平接口，并且，所述光发射单元包括温度补偿模块，其中所述温度补偿模块，用于根据光源的温度，对所述光源的光功率进行补偿；
所述光接收单元包括光电转换模块和转换电阻，其中所述光电转换模块，用于将接收的光信号转换为光电流，所述转换电阻，用于将所述光电流转换为电压。
根据一种具体的实施方式，所述SFP光模块还具有一个备用数据输入管脚和一个备用数据输出管脚，分别用于所述光发射单元的数据输入与所述光接收单元的数据输出。
根据一种具体的实施方式，在所述光发射单元中，光源驱动器根据所述光发射单元的输入端输入的TTL电平信号，驱动所述光源，并且所述温度补偿模块根据所述光源的温度信息，控制所述光源驱动器的光源驱动电流；
在所述光接收单元中，光接收器接收光信号后，通过所述光电转换模块将光信号转换为光电流，并通过所述转换电阻，将所述光电流转换为电压，再通过限幅放大器，输出TTL电平信号。
根据一种具体的实施方式，输入所述光发射单元的所述TTL电平信号经DC耦合至所述光源驱动器。
根据一种具体的实施方式，所述温度补偿模块包括光功率补偿电路和温度传感器，所述光功率补偿电路根据所述温度传感器检测的所述光源的温度信息，控制所述光源驱动器的光源驱动电流。
根据一种具体的实施方式，所述SFP光模块还包括微控制单元，所述光发射单元与所述光接收单元分别设置有光功率检测模块，其中所述微控制单元，用于采集所述SFP光模块的温度、供电电压、光源驱动电流、发射端光功率和接收端光功率的信息，并且通过集成电路总线与外部设备通信。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型的收发一体SFP光模块通过分别在光发射单元的输入和光接收单元的输出采用TTL电平接口，以有效地传输IEEEC37.94以及一些特殊低速率信号。并且，在光发射单元中采用温度补偿模块对光源进行补偿，同时在光接收单元中采用光电转换模块和转换电阻，将光信号转换为电压，从而使本实用新型的收发一体SFP光模块不存在低频截止问题，低频可以工作到DC。而且本实用新型不仅功耗较低，还简化了设备端的软硬件配置。
附图说明
图1是本实用新型收发一体SFP光模块的结构示意图；
图2是本实用新型收发一体SFP光模块的管脚示意图；
图3是本实用新型收发一体SFP光模块的一种实施结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
如图1所示的本实用新型收发一体SFP光模块的结构示意图；其中，本实用新型低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，由光发射单元和光接收单元构成，其特征在于，光发射单元的输入和光接收单元的输出采用TTL电平接口，并且，光发射单元包括温度补偿模块，其中温度补偿模块，用于根据光源的温度，对光源的光功率进行补偿。
光接收单元包括光电转换模块和转换电阻，其中光电转换模块，用于将接收的光信号转换为光电流，转换电阻，用于将光电流转换为电压。
具体的，在光发射单元中，光源驱动器根据光发射单元的输入端输入的TTL电平信号，驱动光源，并且温度补偿模块根据光源的温度信息，控制光源驱动器的光源驱动电流。
在光接收单元中，光接收器接收光信号后，通过光电转换模块将光信号转换为光电流，并通过转换电阻，将光电流转换为电压，再通过限幅放大器，输出TTL电平信号。
在实施时，输入光发射单元的TTL信号经DC耦合到光源驱动器，光源驱动器驱动光源根据0，1信号出光，并且本实用新型适用于VCSEL、FP、DFB以及LED等光源。本实用新型的收发一体SFP光模块中，光电转换模块为光电二极管。
温度补偿模块包括光功率补偿电路和温度传感器，光功率补偿电路根据不同温度条件调整光源驱动器的光源驱动电流。本实用新型的收发一体SFP光模块中，温度补偿模块采用的是热敏电阻补偿的方式。温度传感器选用合适的热敏电阻，光功率补偿电路通过热敏电阻获取光源发光的温度信息，并依据光源发光的温度特性曲线，实现在不同温度条件下调整光源驱动器的光源驱动电流，达到光功率补偿的效果。
如图2所示的本实用新型收发一体SFP光模块的管脚示意图；其中，本实用新型收发一体SFP光模块取消原有SFP光模块中的Tx_fault管脚，将其定义为可选用的发射端数据输入管脚，同时还取消原有SFP光模块中的Rate_select管脚，将其定义为可选用的接收端数据输出管脚。因此，本实用新型收发一体SFP光模块还具有一个备用数据输入管脚和一个备用数据输出管脚，分别用于光发射单元的数据输入与光接收单元的数据输出。
在实施时，尤其在特殊应用，本实用新型收发一体SFP光模块可以取消Pin2Tx_fault管脚和Pin7Rate_select管脚的功能，并将Pin2Tx_fault管脚定义为可选用的发射端数据输入管脚，将Pin7Rate_select管脚定义为可选用的接收端数据输出管脚。表一为本实用新型收发一体SFP光模块管脚定义表。
表1
结合图3所示的本实用新型收发一体SFP光模块的一种实施结构示意图；其中，SFP光模块还包括微控制单元，光发射单元与光接收单元分别设置有光功率检测模块，其中微控制单元，用于采集SFP光模块的温度、供电电压、光源驱动电流、发射端光功率和接收端光功率的信息，并且通过集成电路总线与外部设备通信。
具体的，微控制单元与光源驱动器连接，以采集光源驱动电流信息，并且微控制单元分别与发射端光功率检测模块和接收端光功率检测模块连接，以采集发射端光功率与接收端光功率信息。同时，微控制单元分别对光发射单元和光接收单元的供电端的电压进行检测，以分别采集光发射单元与光接收单元的供电电压。并且，本实用新型收发一体SFP光模块设置有温度传感器，微控制单元通过对温度传感器的信号采样，以采集SFP光模块的温度。
本实用新型收发一体SFP光模块中的微控制单元为集成微控制器，其通过集成电路总线，将其采集的信息输出至与之相连接的外部设备。
在上面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细说明，但本实用新型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 (6)
1.一种低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，由光发射单元和光接收单元构成，其特征在于，所述光发射单元的输入端和所述光接收单元的输出端均采用TTL电平接口，并且，所述光发射单元包括温度补偿模块，其中所述温度补偿模块，用于根据光源的温度，对所述光源的光功率进行补偿；
所述光接收单元包括光电转换模块和转换电阻，其中所述光电转换模块，用于将接收的光信号转换为光电流，所述转换电阻，用于将所述光电流转换为电压。
2.如权利要求1所述的低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，其特征在于，所述SFP光模块还具有一个备用数据输入管脚和一个备用数据输出管脚，分别用于所述光发射单元的数据输入与所述光接收单元的数据输出。
3.如权利要求1所述的低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，其特征在于，在所述光发射单元中，光源驱动器根据所述光发射单元的输入端输入的TTL电平信号，驱动所述光源，并且所述温度补偿模块根据所述光源的温度信息，控制所述光源驱动器的光源驱动电流；
在所述光接收单元中，光接收器接收光信号后，通过所述光电转换模块将光信号转换为光电流，并通过所述转换电阻，将所述光电流转换为电压，再通过限幅放大器，输出TTL电平信号。
4.如权利要求3所述的低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，其特征在于，输入所述光发射单元的所述TTL电平信号经DC耦合至所述光源驱动器。
5.如权利要求3所述的低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，其特征在于，所述温度补偿模块包括光功率补偿电路和温度传感器，所述光功率补偿电路根据所述温度传感器检测的所述光源的温度信息，控制所述光源驱动器的光源驱动电流。
6.如权利要求5所述的低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块，其特征在于，所述SFP光模块还包括微控制单元，所述光发射单元与所述光接收单元分别设置有光功率检测模块，其中所述微控制单元，用于采集所述SFP光模块的温度、供电电压、光源驱动电流、发射端光功率和接收端光功率的信息，并且通过集成电路总线与外部设备通信。
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|---|---|---|---|---|
| CN105846903A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-08-10 | 成都新易盛通信技术股份有限公司 | 一种低速率DC～20Mbps收发一体SFP光模块 |
| CN106253991A (zh) * | 2016-09-19 | 2016-12-21 | 成都新易盛通信技术股份有限公司 | 低速率的收发一体、双收和双发sff光模块 |
| CN107332620A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-11-07 | 西安科锐盛创新科技有限公司 | 发光功率稳定的光模块和光通信设备 |
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