[發(fā)明專利]一種傳輸速率32Kbps～80Mbps收發(fā)一體SFP光模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610161824.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN105610511B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宇然;宛明;邢鑫;倪曉龍;高偉明;尹磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新易盛通信技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/40
• 分類號(hào): H04B10/40;H04B10/564;H04B10/69
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 王蕓;熊曉果

本發(fā)明公開了一種傳輸速率32Kbps～80Mbps收發(fā)一體SFP光模塊，由光發(fā)射單元和光接收單元構(gòu)成，光發(fā)射單元包括功率控制電路，光接收單元包括增益控制電路，其中，光發(fā)射單元的輸入端和光接收單元的輸出端采用TTL電平接口，并且，功率控制電路和增益控制電路的低頻截止頻率均小于光信號(hào)的傳輸頻率。本發(fā)明有效地傳輸IEEE C37.94以及一些特殊低速率信號(hào)。并同時(shí)提高在低傳輸速率情況下的可靠性，避免出現(xiàn)信號(hào)失真。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光模塊領(lǐng)域，特別涉及一種傳輸速率32Kbps～80Mbps收發(fā)一體SFP光模塊。

背景技術(shù)

在光通信的很多應(yīng)用中，數(shù)據(jù)傳輸速率不斷提高，以實(shí)現(xiàn)更有效的數(shù)據(jù)傳輸。但是在一些特殊應(yīng)用中，數(shù)據(jù)量只有幾十Kb/s到幾十Mb/s，但是可靠性要求非常高。比如電力系統(tǒng)用于信號(hào)傳輸?shù)腎EEE C37.94標(biāo)準(zhǔn)，定義速率為2.048Mb/s，最低可以到64kb/s。這樣的速率，常規(guī)SFP是無(wú)法進(jìn)行可靠傳輸?shù)模赡軙?huì)丟失一些低頻信息。

目前，有一些采用高速率SFP光模塊向下兼容到低速率的方案，這些方案的實(shí)現(xiàn)如下：采用差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入、輸出，AC耦合，數(shù)據(jù)的信號(hào)類型通常為Pecl、CML；采用APC電路對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行控制；采用TIA對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化及增益控制；應(yīng)用數(shù)字診斷功能芯片及EEPROM對(duì)模塊的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及存儲(chǔ)。

然而，這種向下兼容的SFP光模塊存在一些缺陷。1)一般低速率信號(hào)的信號(hào)類型都是單端TTL，發(fā)射端芯片無(wú)法工作在高速狀態(tài)，可能出現(xiàn)輸出光信號(hào)占空比失真；2)收單輸出信號(hào)為差分PECL信號(hào)，需在host端加電平轉(zhuǎn)換芯片，以實(shí)現(xiàn)單端TTL信號(hào)，增加了成本及電路復(fù)雜度；3)采用高速收發(fā)芯片，功耗較大且成本較高；4)功率控制通過(guò)集成芯片內(nèi)部的APC電路完成，由于是高速應(yīng)用APC電路數(shù)據(jù)常數(shù)很短，低頻截止頻率較高，在低速率時(shí)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)失真；5)收端電路中，LA的los通常通過(guò)對(duì)交流信號(hào)的積分實(shí)現(xiàn)，存在時(shí)間常數(shù)，如果這個(gè)時(shí)間常數(shù)較短，在通過(guò)傳輸?shù)退俾市盘?hào)時(shí)會(huì)出現(xiàn)los誤報(bào)，若有Jam功能還會(huì)關(guān)閉輸出級(jí)電路，從而導(dǎo)致誤碼。

因此，在這些特殊的應(yīng)用環(huán)境中，需要的能夠完成支持低速率單端TTL信號(hào)的SFP光模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決常規(guī)SFP光模塊為兼容低速率，增加電路復(fù)雜度和成本，而且可靠性不高，容易出現(xiàn)信號(hào)失真的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種傳輸速率32Kbps～80Mbps收發(fā)一體SFP光模塊，由光發(fā)射單元和光接收單元構(gòu)成，所述光發(fā)射單元包括功率控制電路，所述光接收單元包括增益控制電路，其中，所述光發(fā)射單元的輸入端和所述光接收單元的輸出端均采用TTL電平接口，并且，所述功率控制電路和所述增益控制電路的低頻截止頻率均小于光信號(hào)的傳輸頻率。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述SFP光模塊還具有一個(gè)備用數(shù)據(jù)輸入管腳和一個(gè)備用數(shù)據(jù)輸出管腳，分別用于所述光發(fā)射單元的數(shù)據(jù)輸入與所述光接收單元的數(shù)據(jù)輸出。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述光發(fā)射單元還包括光源驅(qū)動(dòng)器、光源和發(fā)射端光功率檢測(cè)模塊，所述光接收單元包括光接收器、限幅放大器和接收端光功率檢測(cè)模塊，其中；

所述光源驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述光發(fā)射單元的輸入端輸入的TTL電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述光源，并且所述發(fā)射端光功率檢測(cè)模塊將所述光源的光功率信息反饋至所述功率控制電路，使所述功率控制電路調(diào)節(jié)所述光源驅(qū)動(dòng)器的光源驅(qū)動(dòng)電流；

所述光接收器接收所述光接收單元的輸入端輸入的光信號(hào)，所述接收端光功率檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述光信號(hào)的光功率信息；所述跨阻放大器將所述光接收器接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并由所述增益控制電路控制所述跨阻放大器的增益，使其輸出穩(wěn)定的電壓信號(hào)，最后所述電壓信號(hào)通過(guò)所述限幅放大器后，輸出為TTL電平信號(hào)。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，輸入所述光發(fā)射單元的所述TTL電平信號(hào)經(jīng)DC耦合至所述光源驅(qū)動(dòng)器。