[發(fā)明專(zhuān)利]一種DC~50Mbps兼容的低速信號(hào)傳輸光電模塊設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011450540.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112505853A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏涵;于佩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇奧雷光電有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 代理公司: 北京卓特專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本發(fā)明公開(kāi)了一種DC～50Mbps兼容的低速信號(hào)傳輸光電模塊設(shè)計(jì)方法，其設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：S1、首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體的安裝組合，主體結(jié)構(gòu)分為三部分，上蓋，下殼，ST接口光接收組件接口可以根據(jù)客戶(hù)需求更換為SC、FC，下殼上有4根金屬定位針，與模塊內(nèi)部的金屬埋層導(dǎo)通金屬埋層與接口相接觸，如果有EMC需求的模塊需要配金屬接口并且金屬接口需要導(dǎo)接到設(shè)備GND上，殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)了金屬引針裝配孔、引針的安全隔離分隔擋板、接收光組件的固定卡槽；S2、然后將DC～50Mbps光接收模塊通過(guò)ST光接口插入帶ST適配頭的多模光纖,通過(guò)多模光纖把DC～50Mbps的調(diào)制光信號(hào)耦合進(jìn)光電轉(zhuǎn)換部分的光敏接收PD芯片，光敏接收PD對(duì)接收的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軍用、電力通訊系統(tǒng)光互聯(lián)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種DC～50Mbps兼容的低速信號(hào)傳輸光電模塊設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，通訊系統(tǒng)中的光互聯(lián)應(yīng)用越來(lái)越普及，無(wú)論是商用環(huán)境、軍工環(huán)境還是電力系統(tǒng)，各種監(jiān)測(cè)信號(hào)、傳感信號(hào)、控制信號(hào)等等均越來(lái)越依靠光通信傳輸，例如：軍用光互連在飛機(jī)航電系統(tǒng)、機(jī)載計(jì)算機(jī)、地面分布式雷達(dá)、運(yùn)載火箭總線系統(tǒng)、艦上通信網(wǎng)、機(jī)載傳感、分布式水下聲納網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)軍用裝備光互連發(fā)展最為迅猛的是相控陣?yán)走_(dá)，以艦載、機(jī)載為主，電子某所以把相控陣?yán)走_(dá)上行、下行鏈路全部采用光傳輸，單通道速率2.5Gbps，整個(gè)鏈路的互連網(wǎng)絡(luò)逐步平臺(tái)化，規(guī)范光鏈路供應(yīng)商的產(chǎn)品規(guī)格、技術(shù)指標(biāo)，2017年開(kāi)始批量生產(chǎn)，電子某所負(fù)責(zé)的某艦載雷達(dá)，上下行鏈路全部數(shù)字化，通信速率3.125Gbps，上行的波控、時(shí)鐘信號(hào)同樣采用光傳輸，鏈路有嚴(yán)格的延時(shí)要求，航天某所負(fù)責(zé)的機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)，數(shù)據(jù)鏈路全部采用光互連，通信速率達(dá)到2.5Gbps，在軍用光互聯(lián)的某些特定領(lǐng)域(例如彈上、艦載、機(jī)載等空間狹窄區(qū)域)，數(shù)據(jù)鏈路除了包含LVDS、以太網(wǎng)、GPON等高速數(shù)據(jù)通道外，還同時(shí)包含了422、485等多路低速串行總線。

因此低速串行信號(hào)和高速數(shù)據(jù)混合光互連成了迫切的需求，兼容高速、低速信號(hào)傳輸?shù)墓怄溌穼?duì)于彈上光互聯(lián)來(lái)說(shuō)是必不可少的，例如，中船某所在某艦載項(xiàng)目上需求低速有源纜，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化混裝光鏈路，并有多輪產(chǎn)品迭代，這些低速串行總線速率一般只有幾Mbps甚至幾十Kbps的傳輸速率，但對(duì)于常規(guī)的光模塊，工作速率都比較高，很難向下兼容到1Mbps，比如，JM010S通信速率2.5Gbps，向下最低只能兼容到100Mbps，也就是說(shuō)，對(duì)于常規(guī)速率較低的光模塊來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)物理層的碼流在100Mbps-2.5Gbps范圍內(nèi)，光鏈路的指標(biāo)是可以保證的，超出此范圍，性能指標(biāo)則不能保證，電力系統(tǒng)光互連在智能變電站就地化保護(hù)設(shè)備、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置、電力綜合對(duì)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)用中的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)，其中電力綜合對(duì)時(shí)系統(tǒng)中對(duì)時(shí)B碼信號(hào)的光電傳輸也需要用到一種滿(mǎn)足低速率傳輸?shù)墓怆娹D(zhuǎn)換模塊，這款模塊要求可靠性高，封裝尺寸小，同時(shí)盡可能要兼容EMC屏蔽要求和光纖連接兼容多種接口的潛在需求。

傳統(tǒng)低速光模塊只有SFP與1X9封裝，沒(méi)有更小尺寸的產(chǎn)品，對(duì)客戶(hù)設(shè)計(jì)空間日益緊湊和更小型封裝的需求應(yīng)對(duì)不足，傳統(tǒng)低速光模塊頻率段不能DC～50MHzbps全覆蓋，采用TIA(跨阻型放大器)的接收光器件存在低頻截止頻率，所以運(yùn)用TIA的低速光模塊無(wú)法向下兼容DC～4Mbps這個(gè)頻段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種DC～50Mbps兼容的低速信號(hào)傳輸光電模塊設(shè)計(jì)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的傳統(tǒng)低速光模塊只SFP與1X9封裝，沒(méi)有更小尺寸的產(chǎn)品，對(duì)客戶(hù)設(shè)計(jì)空間日益緊湊和更小型封裝的需求應(yīng)對(duì)不足，傳統(tǒng)低速光模塊頻率段不能DC～50MHzbps全覆蓋，采用TIA(跨阻型放大器)的接收光器件存在低頻截止頻率，所以運(yùn)用TIA的低速光模塊無(wú)法向下兼容DC～4Mbps這個(gè)頻段的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種DC～50Mbps兼容的低速信號(hào)傳輸光電模塊設(shè)計(jì)方法，其設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：