[發明專利]一種帶DDM功能的1×9低速率光模塊

在審

• 申請號: 201310368646.0
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103391137A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 劉宇然;黃曉雷
• 申請（專利權）人: 成都新易盛通信技術股份有限公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;H04B10/07
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 林輝輪;王蕓

技術領域

本發明涉及光模塊領域，具體涉及一種帶DDM功能的1×9低速率光模塊。

背景技術

在光通信的很多應用中，特別是在終端設備上，通常集成了大量的光模塊。此時，對每個光模塊的工作狀態進行監控是很有必要的。具有DDM功能的光模塊，終端設備可以基于SFF-8472協議實時、準確地對每個光模塊的工作狀態和參數進行檢測、校準和控制；而不具備DDM功能的光模塊，要實現對每個光模塊的實時監控是非常困難的。

1×9光模塊由于其結構簡單、成本低、可靠性高等特點，已被廣泛應用于光纖通信領域。目前，已有對帶DDM功能1×9的管腳及功能實現的定義，如中國專利《一種帶數字診斷功能的1×9光模塊》（申請號：201120023061.1，授權公告號：CN?202004761?U），這些方案的實現如下：采用差分數據輸入、輸出，數據的信號類型通常為Pecl、CML或者LVDS；采用APC電路對發射功率進行控制；采用TIA對接收信號進行轉化及增益控制；應用數字診斷功能芯片及EEPROM對模塊的各個參數進行監控及存儲。應用這類方案，1×9光模塊的通信速率可以做到數Mbps到數Gbps，實現高速的信息傳輸。

然而，這種1×9?光模塊的應用范圍在一些應用領域中是受到限制的。一些工業生產中設備的狀態信號、工作參數及控制信號的傳輸，往往是不需要太高的數據傳輸速率的，傳輸速率只需要數kbps甚至更低，這樣的低頻信號即使進行了信道編碼，APC電路及TIA的AGC控制帶來的低頻截止問題也將可能使得光模塊無法正常工作。設備周圍電磁環境復雜，電信號在傳輸過程中容易受到干擾產生畸變從而導致可靠性降低，而支持高速率傳輸的信號電平信號擺幅通常較小，噪聲容限較低，光模塊可靠性降低。在有限的9個管腳中，拿出兩個來做I²C總線接口，并且收發數據都采用差分信號，這樣只有一個電源腳及一個地腳，由于1×9光模塊pcb形狀的限制，此時的電流回路會非常大，抗電磁干擾能力減弱，同時帶來發端和収端串擾的問題。因此在這些應用環境中，我們需要的是工作速率能夠從DC到1Mpbs、傳輸噪聲容限更大的1×9?DDM低速率光模塊。

綜上所述，也就是說，現有的帶DDM功能的1×9低速率光模塊方案，采用管腳定義為:1、SDA；2、RD+；3、RD-；4、LOS；5、SCL；6、Vcc；7、TD-；8、TD+；9、Vee。基于該管腳定義，數據的發送和接受均采用差分形式，拿出了傳統1×9光模塊的収端電源和地作為I²C總線接口。在電路中，采用APC電路對發射功率進行自動控制，接收端采用TIA對接收信號進行轉化及增益控制，其存在以下問題：

1）APC電路及TIA的自動增益控制存在低頻截止，無法收發低速信號；

2）整個光模塊只有一個電源腳和一個地腳，由于1×9光模塊pcb形狀的特殊性，導致電流回路較大，容易導致發射端和接收端的串擾，并且抗干擾能力較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種全新的帶DDM功能的1×9低速率光模塊，該光模塊可以傳輸速率從DC到1Mpbs的低速率信號，即使信號沒有進行信道編碼，也可以順利傳輸。

本發明進一步的目的是提供一種全新的帶DDM功能的1×9低速率光模塊，該光模塊發射端和接收端的串擾較小，抗干擾能力強。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

一種帶DDM功能的1×9低速率光模塊，包括發射端依次連接的激光二極管驅動單元和激光二極管，接收端依次連接的光電二極管、鏡像電流源和限幅放大器；所述激光二極管驅動單元通過出光功率補償電路與所述激光二極管連接，所述出光功率補償電路為并聯的第一熱敏電阻和第一電阻；所述光電二極管輸出的電流信號經所述鏡像電流源鏡像形成鏡像電流信號，該鏡像電流信號通過第二電阻轉化為電壓信號后通過所述限幅放大器放大輸出。本發明的光模塊發射部分沒用采用APC電路來控制出光功率，而是采用熱敏電阻補償的方式對不同溫度時的出光功率進行補償；接收部分沒有采用集成TIA及AGC控制，而是直接用一電阻將光電二極管PD的電流信號轉化為電壓信號。這樣用分離元件建立的電路與用APC電路及AGC電路相比，出光、收光的穩定性有所降低，不能傳輸較高速率的信號，但是對于低速率傳輸的信號來說是足夠的，可以傳輸速率從直流DC到1Mpbs的低速率信號。且使得光模塊的結構簡單，功耗較低，不存在低頻截止問題，低頻可以工作到直流DC。這樣，設備端的低頻數據即使不進行擾碼，也可以順利傳輸，簡化了設備端的軟硬件配置。