CN208433972U - 一种25G 40km SFP+光模块 - Google Patents
一种25G 40km SFP+光模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种25G 40km SFP+光模块，包括光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口单元、电源单元、光发射单元和波分复用光学组件，所述光接收单元包括光电转换芯片、跨阻放大电路、限幅放大电路和时钟数据恢复电路，所述光发射单元包括激光发射器，激光器驱动电路以及传输去/预加重和时钟数据恢复电路，本实用新型支持两种速率的25G 40km SFP+光模块，使得光模块能够在同时适合25Gb/s以太网和24.33Gb/s的下一代CPRI系统，这样增强了25G SFP+光模块的通用性；另外由于本发明中使用电路设计对激光器的功率进行监控，省去了传统方式中采用背光二极管监控光功率的模式，从而降低了生产难度和生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及光模块技术领域，尤其涉及一种25G 40km SFP+光模块。
背景技术
城域网(Metropolitan Area Network)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网，简称MAN，属于宽带局域网。随着互联网业务及各种增值业务的不断发展，城域网要求的带宽也越来越宽，当前的城域网已经成为了业务发展的“瓶颈”。此外，多种类型的业务对城域网的综合接入和处理，也提出了较高的要求。
通讯领域传输容量的日益增长，传统的传输技术已很难满足传输容量及传输速度的要求，在数据中心应用领域以及互联网核心节点、教育机构、搜索引擎、大型网站、高性能计算等领域，为防止核心网络的带宽资源出现不足，承运商和服务供应商们对规划新一代高速网络协议进行了部署。IEEE主要制定客户侧的网络接口和以太网相关映射标准，已经发布了 40G/100G以太网接口标准802.3ba；OIF负责制定100G线路侧光模块规范，包括收发射机模块、前向纠错技术、模块机械电气特性等协议规范； ITU-T主要制定运营商网络相关标准，当前已经完成了ODU4/OTU4。
SFP+是由国际知名的通讯设备厂商发起并制定的10G和25G可插拔光模块的多源协议(MSA)中规范的封装形式。然而，由于客户对业务单款的不同需求，为了使光模块具有很强的兼容性，所以设备商需要提供支持不同速率的光模块来满足客户的需求。目前，25GSFP+主要是用来满足 25.78Gb/s的以太网传输要求，然而个别客户还要求满足下一代CPRI的24.33Gb/s，因此为了实现模块的兼容性和通用性，一种支持两个固定速率的25G光模块就显得尤为重要了。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现状，提供一种25G 40km SFP+光模块。
本实用新型采用的技术方案：一种25G 40km SFP+光模块，包括光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口单元、电源单元和光发射单元，所述电源单元分别与所述光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口单元、光发射单元连接，以提供电源输入；所述光接收单元与数字诊断单元连接，提供光检测信号；所述光发射单元与数字诊断单元连接，提供光检测信号；所述光接收单元与所述20PIN电接口单元连接，将输入的光信号转换为电信号输出；所述光发射单元与20PIN电接口单元连接，将输入的电信号转化为光信号输出，所述数字诊断单元与20PIN电接口连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备，其中：
所述光接收单元包括依次连接的光电转换芯片、跨阻放大电路、限幅放大电路和时钟数据恢复电路，所述光电转换芯片接收传来的光信号，所述光电转换芯片中设有雪崩光电二极管，以使响应电流倍增，所述跨阻放大电路与所述光电转换芯片连接，以将光信号转换成为电信号，所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路与所述跨阻放大电路连接，以进行数据时钟采样和缓存处理，所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路与所述20PIN电接口单元连接，以将转换后的信号传输到所述20PIN电接口单元；
所述光发射单元包括激光发射器、激光器驱动电路以及传输去/预加重和时钟数据恢复电路，所述激光器驱动电路以及所述去/预加重电路和时钟数据恢复电路接收所述20PIN电接口单元输入的电信号，进行调制放大和去/预加重处理，同时进行数据时钟采样和缓存处理，将电信号传入所述激光发射器，所述激光发射器将输入的电信号转换成光信号传输到光网络系统；
所述电源单元包括电源控制器和APD升压电路，所述电源控制器与各功能单元连接，控制各功能单元的开启与关闭；所述APD升压电路用于产生雪崩光电二极管的工作电压。
本实用新型的有益效果是：支持两种速率的25G 40km SFP+光模块，使得光模块能够在同时适合25Gb/s以太网和27.95Gb/s的OUT4系统，这样增强了25G SFP+光模块的通用性；另外由于本发明中使用了传统的直接调制激光器代替了EML激光器并且电路设计对激光器的功率进行监控，省去了传统方式中采用背光二极管监控光功率的模式，从而降低了生产难度和生产成本。
附图说明
对本实用新型实施例描述中所涉及的附图进行简单介绍，以便于对本实用新型实施例中的技术方案进行更清楚、完整的说明，下面的附图仅仅针对本实用新型的一些实施例，并不用以限制本实用新型，在不进行其他创造性劳动的前提下，显然可以根据这些附图得到其他附图。
图1为本实用新型25G 40km SFP+光模块的功能框图；
图2为图1所示的25G 40km SFP+光模块的功能框图分解图；
图3为本实用新型25G 40km SFP+光模块的电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种25G 40km SFP+光模块，包括光接收单元1、数字诊断单元2、20PIN电接口单元3、电源单元4和光发射单元5，电源单元4分别与光接收单元1、光发射单元5、数字诊断单元2和 20PIN电接口单元3连接，提供电源输入；光接收单元1与数字诊断单元2 连接，提供光检测信号；光发射单元5与数字诊断单元2连接，提供光检测信号；光接收单元1与20PIN电接口单元3连接，将输入的光信号转换为电信号输出；光发射单元5与20PIN电接口单元3连接，将输入的电信号转化为光信号输出，数字诊断单元2与20PIN电接口3连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备。
结合图2-3，光接收单元1包括光电转换芯片11、跨阻放大电路12、限幅放大电路和时钟数据恢复电路13，其中，光电转换芯片11接收光信号，并将其转换成为电信号，光电转换芯片11的另一端依次与跨阻放大电路12和限幅放大电路和时钟数据恢复电路13连接，以将电信号经过跨阻放大电路12后传输到限幅放大电路和时钟数据恢复电路13，进行数据时钟采样和缓存处理，限幅放大电路和时钟数据恢复电路13的另一端连接至 20PIN电接口单元3，以将转换后的信号传输到20PIN电接口单元3。
需要说明的是，光电转换芯片11中包括雪崩光电二极管，以使响应电流倍增。
光发射单元5包括激光发射器51，激光器驱动电路52以及传输去/预加重和时钟数据恢复电路53，激光器驱动电路52以及去/预加重电路和时钟数据恢复电路53接收20PIN电接口单元3输入的电信号，进行调制放大和去/预加重处理，同时进行数据时钟采样和缓存处理，将电信号传入激光发射器51，激光发射器51将输入的电信号转换成光信号传输到光网络系统。
数字诊断单元2包括逻辑控制及接口电路21以及A/D和D/A转换器模块22，逻辑控制及接口电路21分别与限幅放大电路和时钟数据恢复电路 13、A/D和D/A转换器模块22和传输去/预加重电路和时钟数据恢复电路53连接，以采集、处理和健康各个模块数据，逻辑控制及接口电路21的内部存储器还存储模块信息和用户信息，A/D和D/A转换器模块22分别与跨阻放大电路12和激光驱动器52连接，完成模拟信号和数字信号之间的转换。
电源单元4包括电源控制器41和APD升压电路42，电源控制器41与各功能单元连接，控制各功能单元的开启与关闭；APD升压电路42用于产生雪崩光电二极管的工作电压。
20PIN电接口单元3提供模块电源及外部系统进行通信的接口。
需要说明的是，跨阻放大器12优选为MATA-3002型跨阻放大器，限幅放大电路和时间数据恢复电路1优选为MASC-37028B型时钟数据恢复单元，数字诊断单元优选为EFM8LB11F32N-QFN20型微处理芯片，传输去/预加重电路和数据恢复电路53优选为MASC-37028B型时钟数据恢复单元，激光驱动器52优选为MA0M-00220328Gb/s型电吸收调制驱动器，激光发射器51集成激光器、电吸收器和制冷器。
本实用新型支持两种速率的25G 40km SFP+光模块，使得光模块能够在同时适合25Gb/s以太网和24.33Gb/s的下一代CPRI系统，这样增强了 25G SFP+光模块的通用性；另外由于本发明中使用电路设计对激光器的功率进行监控，省去了传统方式中采用背光二极管监控光功率的模式，从而降低了生产难度和生产成本。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，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 (2)
1.一种25G 40km SFP+光模块，包括光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口单元、电源单元和光发射单元，所述电源单元分别与所述光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口单元、光发射单元连接，以提供电源输入；所述光接收单元与数字诊断单元连接，提供光检测信号；所述光发射单元与数字诊断单元连接，提供光检测信号；所述光接收单元与所述20PIN电接口单元连接，将输入的光信号转换为电信号输出；所述光发射单元与20PIN电接口单元连接，将输入的电信号转化为光信号输出，所述数字诊断单元与20PIN电接口连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备，其特征在于：
所述光接收单元包括依次连接的光电转换芯片、跨阻放大电路、限幅放大电路和时钟数据恢复电路，所述光电转换芯片接收传来的光信号，所述光电转换芯片中设有雪崩光电二极管，以使响应电流倍增，所述跨阻放大电路与所述光电转换芯片连接，以将光信号转换成为电信号，所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路与所述跨阻放大电路连接，以进行数据时钟采样和缓存处理，所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路与所述20PIN电接口单元连接，以将转换后的信号传输到所述20PIN电接口单元；
所述光发射单元包括激光发射器、激光器驱动电路以及传输去/预加重和时钟数据恢复电路，所述激光器驱动电路以及所述去/预加重电路和时钟数据恢复电路接收所述20PIN电接口单元输入的电信号，进行调制放大和去/预加重处理，同时进行数据时钟采样和缓存处理，将电信号传入所述激光发射器，所述激光发射器将输入的电信号转换成光信号传输到光网络系统；
所述电源单元包括电源控制器和APD升压电路，所述电源控制器与各功能单元连接，控制各功能单元的开启与关闭；所述APD升压电路用于产生雪崩光电二极管的工作电压。
2.根据权利要求1所述的一种25G 40km SFP+光模块，其特征在于，所述数字诊断单元包括逻辑控制及接口电路以及A/D和D/A转换器模块，所述逻辑控制及接口电路分别与所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路以及所述传输去/预先加重和时钟数据恢复电路连接，以采集和处理模块数据和监控模块数据，其内部的存储器存储模块信息和用户信息，所述A/D和D/A转换器模块分别与所述跨阻放大电路和所述激光器驱动电路连接，以完成模拟信号和数字信号之间的转换。
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|---|---|---|---|---|
| CN111953419A (zh) * | 2019-05-16 | 2020-11-17 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光模块 |
| CN112968732A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-15 | 海思光电子有限公司 | 光电信号转换器及网络交互设备 |
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