[發明專利]一種低功耗光模塊

在審

• 申請號: 202211049010.5
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115426049A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 何明波;宛明;劉宇然
• 申請（專利權）人: 成都新易盛通信技術股份有限公司;四川新易盛通信技術有限公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;H04B1/40;H03K5/24;H03K19/20;H03M1/12;H03F3/45;H03F3/08
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 廖敏

本發明涉及光纖通信技術領域，具體而言，涉及一種低功耗光模塊。包括發射單元電路、微控制單元電路以及接收單元電路，其中，接收單元電路包括限幅放大器LA、光接收子模塊ROSA以及判決電路，LA與ROSA連接，判決電路與ROSA連接，LA由高速比較器構建；發射單元電路包括激光器驅動電路LDD、自動功率控制電路APC以及光發射子模塊TOSA，LDD與TOSA連接，APC與TOSA連接，LDD由高速比較器構建。本發明基于高速比較器代替傳統LDD和LA，通過運用高速比較器本身功耗低的特性進行設計，在保證各部分電路正常工作的前提下，再通過進一步降低其工作電壓，進而降低整個光模塊的功耗，為客戶提供超低功耗的光模塊。

技術領域

本發明涉及光纖通信技術領域，具體而言，涉及一種低功耗光模塊。

背景技術

隨著光通信技術的快速發展和大規模部署，終端設備向著高集成度和小型化的發展，以及節能和環保要求。對光模塊的功耗提出了更高的要求，設備廠商要求盡可能降低光模塊的功耗。光模塊包括電接口部分電路，微控制器單元，發射端激光器驅動電路，發射光組件部分，接收光組件部分，跨阻放大器，限幅放大器。

傳統光模塊激光器驅動部分電路采用相關光通信芯片設計制造廠商提供的專用芯片LDD，用以驅動光發射組件發光，完成將電接口電路輸入的電信號轉換為光信號。這種專用LDD制造工藝復雜，功耗高。傳統光模塊接收部分電路中限幅放大器采用相關光通信芯片設計制造廠商提供的專用限幅放大器LA，將光探測器接收到并經過跨阻放大器TIA放大后的信號進一步放大解調，經電接口電路輸出，實現光信號到電信號的轉換。同樣的這種專用的限幅放大器LA芯片制造工藝復雜，功耗高。光模塊主要耗能元件包括TOSA、ROSA、LDD和LA，由于LDD和LA的功耗高，造成傳統光模塊功耗偏高，無法滿足客戶高集成度設備對模塊功耗的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低功耗光模塊，基于高速比較器、高速邏輯門電路芯片或高速電壓比較芯片代替傳統激光器驅動芯片LDD和限幅放大器LA的設計方案；通過運用高速比較器本身功耗低的特性進行設計，在保證各部分電路正常工作的前提下，再通過進一步降低其工作電壓，進一步降低整個光模塊的功耗，為客戶提供高集成度部署時更低功耗的光模塊，滿足節能環保要求。

本發明的實施例通過以下技術方案實現：一種低功耗光模塊，包括發射單元電路，與發射單元電路連接的微控制單元電路以及與微控制單元電路連接的接收單元電路，

其中，所述接收單元電路包括限幅放大器LA、光接收子模塊ROSA以及判決電路，所述LA與ROSA連接，用于實現ROSA中跨阻放大器TIA輸出電信號的放大和解調，所述判決電路與ROSA連接，用于將ROSA入光采集電壓與設置的檢測門限進行比較，判決輸出檢測信號，并將檢測結果上報微控制單元電路中的MCU，所述LA由高速比較器構建。

所述發射單元電路包括激光器驅動電路LDD、自動功率控制電路APC以及光發射子模塊TOSA。所述LDD與TOSA連接，用于為TOSA提供驅動電流；所述APC與TOSA連接，用于根據MCU設置的DAC電壓值以及TOSA背光采集電壓恒定光模塊的出光功率，所述LDD由高速比較器、高速邏輯門電路芯片或高速電壓比較芯片其中之一構建。

根據一種優選實施方式，所述ROSA還包括一個光電轉換芯片PD。

根據一種優選實施方式，所述發射單元電路還包括自偏置電路，所述自偏置電路跨接在發射單元電路高速信號輸入端與激光器驅動電路LDD之間。

根據一種優選實施方式，所述自偏置電路包括高速差分信號上拉電阻R1、跨接在高速信號之間的電阻R2以及高速差分信號下拉電阻R3，其中，所述R1用于將高速差分信號上拉到參考電壓Vref1。

根據一種優選實施方式，所述接收單元電路還包括偏置電路，所述偏置電路跨接在跨阻放大器TIA電信號輸出端與限幅放大器LA之間。