CN207184497U - 一种cfp并行100g 80km光电收发器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种CFP并行100G 80KM光电收发器，包括机壳、设置于所述的机壳侧壁的金手指接口单元，设置于所述的机壳内腔的依次相连接的控制器单元、I2C复用单元、驱动放大单元、光器件单元、波分复用单元，所述的光器件单元由10个DWDM通道EML激光器和10个APD接收器件构成；所述的波分复用单元包括合波器和分波器，所述的合波器对10路DWDM波长光进行合波，所述的分波器对接收到的总光进行分波成10路DWDM波长光。实施本实用新型的CFP并行100G 80KM光电收发器成本较低、应用简单且能满足长距离要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通信模块，特别涉及一种CFP 并行100G 80KM光电收发器。
背景技术
CFP光模块：100G客户端模块为CFP（外形封装可插拔，configuration formpluggable）模块，是一种可以支持热插拔的模块。光模块根据封装方式的不同，100G光模块主要有CFP／CFP2／CFP4、CXP和Q28等封闭方式，其中，CFP／CFP2／CFP4和CXP是常见的100G光模块的封装方式。
高带宽链路的需求逐步上升，长距离、低成本成为光通信发展的两大受限因素。目前应用于高带宽、长距离有两种实现方式，第一种方式是传统的分立光电收发模块，采用WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）方式集成多个信道，这种方式需要采用多个模块和WDM设备实现，成本高，维护困难；第二种方式是采用100G独立模块，这种模块传输距离受限，需要增加中继放大，同样表现出成本高，另外还涉及到分流处理，技术复杂。光通信发展迫切需求一种低成本，应用简单且能满足长距离要求的光电收发器来推动产业发展。
实用新型内容
为了解决以上的问题，本实用新型提供一种低成本、应用简单且能满足长距离要求的光电收发器。
本实用新型公开了一种CFP 并行100G 80KM光电收发器，包括机壳、设置于所述的机壳侧壁的金手指接口单元，设置于所述的机壳内腔的依次相连接的控制器单元、I2C(Inter－Integrated Circuit，内置集成电路）复用单元、驱动放大单元、光器件单元、波分复用单元，所述的光器件单元由10个 DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用）通道EML(Electro-absorption modulated laser, 电吸收调制器)激光器和10个APD（Avalanche Photodiode，雪崩光电二极管）接收器件构成；所述的波分复用单元包括合波器和分波器，所述的合波器对10路DWDM波长光进行合波，所述的分波器对接收到的总光进行分波成10路DWDM波长光。
进一步地，所述金手指接口单元包括底排针脚及顶排针脚，所述的底排针脚及顶排针脚上分别设置10路发送信号及10路接收信号。
进一步地，所述控制器单元包括与所述的金手指接口单元相连接的1个ARM（Advanced RISC Machines，RISC微处理器）及10个MCU(Micro Control Unit，微控制单元)，所述控制器单元用于定制模块协议及监控信息。
进一步地，所述的I2C复用单元具有与所述的ARM相连接的2个I2C复用器，所述的I2C复用器用于通过所述的ARM完成对10个MCU的分址控制。
进一步地，所述的驱动放大单元包含与所述的I2C复用单元相连接的10个集成芯片，每个集成芯片具备依次相连的驱动电路、放大电路及CDR（Clock Data Recovery，时钟数据恢复）电路。
进一步地，10路并行电信号经由设备产生，10路并行信号均为差分信号，电信号通过所述的金手指接口单元进入所述的控制器单元，进一步传送到所述的驱动放大单元的CDR电路和驱动电路，进行调制，并驱动所述的光器件单元的EML激光器发光，同时将电信号调制成光信号，此过程均为10路同时进行；调制的10路光信号进入到所述的波分复用单元进行合波，并通过单光口输出，完成发射过程；
接收光口收到远端发来的总光后进入所述的波分复用单元进行分波，分波成10路并行光信号，所述的10路并行光信号分别对应的进入所述的光器件单元的APD器件，进行解调成10路并行电信号，10路并行电信号进入所述的驱动放大单元经过信号放大和CDR电路，经过所述的I2C复用单元及控制器单元输出至所述的金手指接口单元，从而通过所述的金手指接口单元输出至主系统，完成接收过程。
实施本实用新型的CFP 并行100G 80KM光电收发器，具有以下有益的技术效果：
区别于现有技术中光电接收模块需要采用多个模块和WDM设备实现，成本高，维护困难，而单独采用100G模块时传输距离又有限的不足，本技术方案采用光器件单元中集成了10个密集波分复用模块，每个DWDM中可以承载8～160个波长，单根光纤可以传输的数据流量高达400 Gbit/s，不需要采用多个模块和WDM设备实现，成本低、应用简单且能满足长距离要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例CFP 并行100G 80KM光电收发器的模块功能图；
图2为本实用新型的CFP 并行100G 80KM光电收发器的结构立体图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1及图2，本实用新型的实施例，一种CFP 并行100G 80KM光电收发器1，包括机壳10、设置于机壳10侧壁的金手指接口单元20，设置于机壳10内腔的依次相连接的控制器单元25、I2C复用单元30、驱动放大单元40、光器件单元50、波分复用单元60。
光器件单元50由10个 DWDM通道EML激光器和10个APD接收器件构成；波分复用单元包括合波器和分波器，合波器对10路DWDM波长光进行合波，分波器对接收到的总光进行分波成10路DWDM波长光。
金手指接口单元20包括底排针脚及顶排针脚，底排针脚及顶排针脚上设置10路发送信号及10路接收信号。
控制器单元25包括与金手指接口单元20相连接的1个ARM及10个MCU，控制器单元25用于对定制模块协议及监控信息。
I2C复用单元30具有与ARM相连接的2个I2C复用器， I2C复用器用于通过ARM完成对10个MCU的分址控制。
驱动放大单元40包含与I2C复用单元30相连接的10个集成芯片，每个集成芯片具备依次相连的驱动电路、放大电路及CDR恢复功能。
10路并行电信号经由设备产生，10路并行信号均为差分信号，电信号通过金手指接口单元20进入控制器单元25，进一步传送到驱动放大单元40的CDR和驱动电路，进行调制，并驱动光器件单元50的EML激光器发光，同时将电信号调制成光信号，此过程均为10路同时进行；调制的10路光信号进入到波分复用单元60进行合波，并通过单光口输出，完成发射过程；
接收光口收到远端发来的总光后进入波分复用单元60进行分波，分波成10路并行光信号， 10路并行光信号分别对应的进入光器件单元50的APD器件，进行解调成10路并行电信号，10路并行电信号进入驱动放大单元40经过信号放大和CDR恢复，经过I2C复用单元30及控制器单元25输出至金手指接口单元20，从而通过金手指接口单元20输出至主系统，完成接收过程。
下面进一步说明如下：
本技术基于一种CFP 并行100G 80KM光电收发器的开发，开发一款10x10并行通信的低成本，长距离光电收发器。应用简单，即插即用，无需外加WDM设备，无需中继放大设备，是长距离应用理想的解决方案。
金手指接口单元20：
包含VCC、GND、10路TX信号（发送信号）、10路RX信号（接收信号）、地址控制位PRTADR、告警信号ALRM、LOS、控制信号DIS、LOPWR等。
控制器单元25包括1个ARM、10个MCU，完成对模块协议功能的定制和监控信息实现。
I2C复用单元30采用2个I2C复用器通过ARM完成对10个MCU的分址控制。
驱动放大单元40包含10个集成芯片，每个集成芯片具备驱动电路，放大电路及CDR恢复功能。
光器件单元50由10个 DWDM通道EML激光器和10个APD接收器件构成。
波分复用单元60包括合波器和分波器，合波器对10路DWDM波长光进行合波，分波器对接收到的总光进行分波成10路DWDM波长光。
结构单元采用2层设计，1层排布波分复用单元器件，异常排布电路板与光器件单元。
本申请的特点在于：
1、CFP 并行100G 80KM光电收发器具备高灵敏度，能实现长距离传输应用；
2、其内部集成微型化WDM装置，应用时即插即用，无需外部配置WDM系统；
3、低功耗设计模式，功耗并未因为长距离设计而额外增加。
控制过程：主设备需要对光电收发器进行信息的读取和写入，主设备通过金手指单元的MDIO（Management Data Input/Output，管理数据输入输出）接口与光电收发器的控制单元ARM进行通信，光电收发器内部ARM通过I2C复用单元分别对10个MCU进行读写操作。
实施本实用新型的一种CFP 并行100G 80KM光电收发器，具有以下有益的技
术效果：
区别于现有技术中光电接收模块需要采用多个模块和WDM设备实现，成本高，维护困难，而单独采用100G模块时传输距离又有限的不足，本技术方案采用光器件单元中集成了10个密集波分复用模块，不需要采用多个模块和WDM设备实现，即可实现低成本、应用简单且能满足长距离要求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种CFP 并行100G 80KM光电收发器，包括机壳、设置于所述的机壳侧壁的金手指接口单元、设置于所述的机壳内腔的依次相连接的控制器单元、I2C复用单元、驱动放大单元、光器件单元、波分复用单元，其特征在于，所述的光器件单元由10个 DWDM通道EML激光器和10个APD接收器件构成；所述的波分复用单元包括合波器和分波器，所述的合波器对10路DWDM波长光进行合波，所述的分波器对接收到的总光进行分波成10路DWDM波长光。
2.根据权利要求1所述的CFP 并行100G 80KM光电收发器，其特征在于，所述金手指接口单元包括底排针脚及顶排针脚，所述的底排针脚及顶排针脚分别设置10路发送信号及10路接收信号。
3.根据权利要求2所述的CFP 并行100G 80KM光电收发器，其特征在于，所述控制器单元包括与所述的金手指接口单元相连接的1个ARM及10个MCU，所述控制器单元用于定制模块协议及监控信息。
4.根据权利要求3所述的CFP 并行100G 80KM光电收发器，其特征在于，所述的I2C复用单元具有与所述的ARM相连接的2个I2C复用器，所述的I2C复用器用于通过所述的ARM完成对10个MCU的分址控制。
5.根据权利要求4所述的CFP 并行100G 80KM光电收发器，其特征在于，所述的驱动放大单元包含与所述的I2C复用单元相连接的10个集成芯片，每个集成芯片具备依次相连的驱动电路、放大电路及CDR恢复电路。
6.根据权利要求5所述的CFP 并行100G 80KM光电收发器，其特征在于，10路并行电信号经由设备产生，10路并行信号均为差分信号，电信号通过所述的金手指接口单元进入所述的控制器单元，进一步传送到所述的驱动放大单元的CDR恢复电路和驱动电路，进行调制，并驱动所述的光器件单元的EML激光器发光，同时将电信号调制成光信号，此过程均为10路同时进行；调制的10路光信号进入到所述的波分复用单元进行合波，并通过单光口输出，完成发射过程；
接收光口收到远端发来的总光后进入所述的波分复用单元进行分波，分波成10路并行光信号，所述的10路并行光信号分别对应的进入所述的光器件单元的APD器件，进行解调成10路并行电信号，10路并行电信号进入所述的驱动放大单元经过信号放大和CDR恢复，经过所述的I2C复用单元及控制器单元输出至所述的金手指接口单元，从而通过所述的金手指接口单元输出至主系统，完成接收过程。
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| WO2020220829A1 (zh) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | 杭州芯耘光电科技有限公司 | 一种支持在线升级配置的可调双向传输微光电系统 |
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