[發明專利]光模塊及其光模塊芯片

有效

• 申請號: 201210277156.5
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102843190A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 鄭龍;張華
• 申請（專利權）人: 青島海信寬帶多媒體技術有限公司
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;G02B6/42
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 黃啟行;方曉明

技術領域

本發明涉及光纖通信技術，尤其涉及一種光模塊及其光模塊芯片。

背景技術

目前的國內市場以及國際市場，高帶寬、高速率和多種業務融合的光纖通信方向已經開始應用；在眾多的解決方案中，光纖到戶(FTTH)的出現便被認為是寬帶接入的終極解決方案。國內市場已經大面積應用。

而在FTTH眾多方案中，其中PON（無源光網絡）又備受關注，成為了目前主流的光接入方式。目前PON的網絡鋪設越來越多。光模塊作為PON網絡的核心部件，其價格壓力也日益增大。

目前，現有技術的光模塊中通常包括激光發射單元和激光接收單元，激光接收單元包括ROSA（Receiver?Optical?Subassembly，光接收組件）和限幅放大電路，激光接收單元包括TOSA及其激光驅動電路；或者光模塊中包括BOSA（Bidirectional?Optical?Subassembly，雙向光組件），BOSA可以進行激光發射和接收。

ROSA、或者BOSA中通常包括有光電二極管和TIA。所述光電二極管具體可以是應用于GPON網絡的光模塊中的APD（Avalanche?Photo?Diode，雪崩光電二極管），也可以是應用于EPON網絡的光模塊中的PIN光電二極管（在P、N結之間加進一個接近本征材料的I區，形成PIN結構的半導體光電探測器）。光電二極管探測到光信號后會輸出相應的響應電流Ipd，TIA（Tranimpedance?Amplifier，跨阻放大器）將輸出相應的差分電信號；該差分信號被送到限幅放大器，限幅放大器輸出相應的電信號。

TOSA、或者BOSA中通常包括有激光發射光源，激光發射光源的激光驅動電路接收到電信號后，根據接收的電信號驅動激光發射光源發射特定波長的激光。

此外，目前的光模塊普遍具有數字診斷功能，行業內方案大多采用發射和接收一體的芯片，另外配合一個通用單片機來實現數字診斷功能；而且，光模塊中還需要具有一個為光電二極管（APD）升壓的芯片用于控制光電二極管（APD）兩端電壓，以及監控光電二極管（APD）電流的電路。如果要滿足光模塊的應用，單片機最低也要8位以上、帶高精度AD和DA、帶內部溫度傳感器等等。目前市面要滿足以上要求的單片機選型范圍較小，價格居高不下，占據了光?？煨酒桨赋杀镜?0％至50％。

因此，現有技術的光模塊成本較高，有降低成本的需求。

發明內容

本發明的實施例提供了一種光模塊及其光模塊芯片，用以降低光模塊成本。

根據本發明的一個方面，提供了一種光模塊，包括：光模塊芯片、激光發射光源、光電二極管和跨阻放大器TIA；

其中，所述光模塊芯片中集成了微控器、激光驅動電路、限幅放大電路；所述微控器通過內部總線與所述激光驅動電路、限幅放大電路通信，用以控制所述激光驅動電路和限幅放大電路；

所述光電二極管和TIA相連，所述TIA的電信號輸出端通過所述光模塊芯片的外接引腳與所述限幅放大電路的電信號輸入端相連，所述限幅放大電路對其電信號輸入端輸入的電信號進行限幅放大，限幅放大后的電信號從所述限幅放大電路的電信號輸出端通過所述光模塊芯片的外接引腳輸出；

所述激光驅動電路通過所述光模塊芯片的外接引腳與所述激光發射光源相連，所述激光驅動電路的電信號輸入端通過所述光模塊芯片的外接引腳接收到電信號，根據從其電信號輸入端輸入的電信號驅動激光發射光源發射激光。

進一步，所述光模塊還包括：光電二極管電壓控制電路；以及，所述光模塊芯片中還集成了PWM輸出控制電路，所述微控器通過內部總線與所述PWM輸出控制電路通信；以及，所述微控器中內置了ADC器件；

所述光電二極管電壓控制電路中包括：FET管、電阻R1-R5、二極管D1、電容C1；

其中，C1與連接于R3的一端與光電二極管的陽極之間，R3的另一端與所述光電二極管的陰極相連；

R1與R2串聯，R1、R2的串聯電路與C1并聯；

D1的陰極與C1和R3的連接點相連；

R4跨接于FET管的柵極與漏極之間，FET管的源極通過R5與電源相連，且FET管的源極與D1的陽極相連；

所述微控器的一個電壓輸入端連接到R1與R2的連接點，通過其ADC器件檢測R1或R2的分壓；

所述微控器根據其檢測的電壓輸入端上的電壓，通過內部總線控制所述PWM輸出控制電路輸出相應占空比的PWM波，該PWM波通過所述PWM輸出控制電路的PWM輸出端輸出到FET管的柵極。