專利名稱：1.25Gbps聚合物光收發(fā)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光通信技術(shù)，尤其涉及短距離信息傳輸和接入網(wǎng)器件。
背景技術(shù)：
高速的計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)、會議電視、視頻點(diǎn)播的發(fā)展對通信帶寬的需求激增，寬帶業(yè)務(wù) 的傳輸媒質(zhì)包括銅纜、石英光纖和聚合物光纖。銅纜由于不能支持傳輸所需的高帶寬的要求， 抗電磁干擾的能力差等缺點(diǎn)，逐步被光纖所取代。長距離信息傳輸?shù)氖⒐饫w已經(jīng)廣泛應(yīng)用， 但其芯徑很小，連接難度大、成本昂貴、安裝維護(hù)費(fèi)用高等原因，無法在短距離密集網(wǎng)絡(luò)中 得到推廣。聚合物光纖高帶寬，連接時易于對準(zhǔn)，成本較低，可撓性好，易于在狹窄的空間 內(nèi)鋪設(shè)。作為光纖接入網(wǎng)解決放案的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EP0N)，基于L25Gbps速率傳輸 標(biāo)準(zhǔn)，由于無支持上Gbps的聚合物光纖器件，聚合物光纖在接入網(wǎng)的應(yīng)用受到限制。聚合 物光纖通信窗口波長在650nm， 100M收發(fā)模塊己有公司開發(fā)，是采用低速紅光LED作為光源， 但LED速率無法調(diào)制到Gbps;上Gbps聚合物光纖收發(fā)模塊迄今沒有相關(guān)報道。實用新型內(nèi)容本實用新型是為解決上述現(xiàn)有的問題，提供一種速率可達(dá)1.25Gbps的聚合物光收發(fā)模塊。本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案。本實用新型的結(jié)構(gòu)組成包括光發(fā)射器，光接收器，電纜接口和光纖接口。本實用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在其光發(fā)射器中，采用調(diào)制速率達(dá)到1.25Gbps、中心波長為 650nm的激光二極管，以射頻放大器作為所述激光二極管的發(fā)射光信號驅(qū)動件；在所述光接 收器中，采用在650nm波長、帶寬達(dá)到lGHz的光電二極管作為接收裝置，以射頻放大器作 為接收信號光的放大器；所述光纖接口為聚合物光纖接口；采用模塊結(jié)構(gòu)，各器件安裝在電 路板上，并封裝在殼體內(nèi)，以所述電纜接口和聚合物光纖接口作為模塊輸入輸出端口。本實用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于-在光發(fā)射器中采用金屬殼管型封裝的激光二極管，所述光接收器中采用端面具有透鏡結(jié) 構(gòu)光電二極管。聚合物光纖接口采用全雙工箝位聚合物光纖接口 。光發(fā)射器中的發(fā)射驅(qū)動電路采用一級射頻發(fā)大器，所述光接收器的中的光接收驅(qū)動電路
設(shè)置三級射頻放大，每級放大電路中設(shè)置相匹配的濾波電路。 與己有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在-1、 本實用新型可將1.25Gbps高速電信號轉(zhuǎn)化由聚合物傳輸?shù)墓庑盘?，波長可達(dá)645nm —660nm，輸出光功率可達(dá)7dBm，接受靈敏度可達(dá)一13dBm船ER: 1E-12，其結(jié)構(gòu)簡單，制作 方便，抗電磁干擾能力強(qiáng)，在接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)器件中可部分取代石英光纖收發(fā)模塊，作為短距離 信息傳輸和接入網(wǎng)器件。2、 本實用新型在光發(fā)射器中采用650nm激光二極管LD作為光源，高頻信號通過交流 耦合以及射頻放大后對激光二極管LD直接調(diào)制，驅(qū)動LD發(fā)射高速率的光信號，載波中心 波長為650nm，可加載速率高達(dá)1.25Gbps的數(shù)字信號。3、 本實用新型光接收器可以采用SiPIN光電二極管作為光信號探測器，在高的偏置電 壓電路提高光電二極管的帶寬；SiPIN光電二極管輸出的高頻電信號，采用交流耦合方式， 經(jīng)過射頻放大器三級放大輸出，通過在每級放大電路中設(shè)置相匹配的濾波電路，有效減少外 界對高頻信號的干擾。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)原理圖。 圖2為本實用新型光發(fā)射器電路原理圖。 圖3為本實用新型光接收器電路原理圖。 以下通過具體實施方式
，結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述具體實施方式
參見圖l，本實施例的結(jié)構(gòu)組成包括光發(fā)射器，光接收器，電纜接口和光纖接口。在光發(fā)射器中，采用調(diào)制速率達(dá)到1.25Gbps、中心波長為650nm的T046金屬殼管型 封裝封裝的激光二極管，以射頻放大器作為激光二極管的發(fā)射光信號驅(qū)動件。在光接收器中，采用在650nm波長、帶寬達(dá)到lGHz、端面具有透鏡結(jié)構(gòu)的Si PIN光電 二極管作為接收裝置，以射頻放大器作為接收信號光的放大器。光纖接口采用全雙工箝位聚合物光纖接口，采用模塊結(jié)構(gòu)，各器件安裝在電路板上，并 封裝在殼體內(nèi)，以電纜接口和聚合物光纖接口作為模塊輸入輸出端口。電信號由電纜接口端Signal In和signal Ground接入，經(jīng)過激光驅(qū)動器驅(qū)動，激光二 極管LD發(fā)射光信號，經(jīng)聚合物光纖接口發(fā)射端TX耦合進(jìn)聚合物光纖POF，光信號由聚合物 光纖進(jìn)行傳輸;外界聚合物光纖POF內(nèi)傳輸?shù)墓庑盘栍删酆衔锕饫w接口接收端RX耦合進(jìn)PIN 光電二極管PD,經(jīng)過放大電路放大，再電纜接口端Signal Out和Signal Ground輸出。
參見圖2,光發(fā)射器中的發(fā)射驅(qū)動電路采用一級射頻發(fā)大器U1，在電纜接口的Signal In 和Signal Ground端引入的1.25Gbps高速率數(shù)字信號，采用交流耦合方式，通過電容C3耦 合進(jìn)射頻放大器Ul進(jìn)行放大。射頻放大器U1采用HP公司的MSA0286，選取匹配的偏置電 路使得射頻放大器m工作在放大區(qū)，在1GHz處達(dá)12dB的放大，考慮是高頻信號，設(shè)置電 感L1、L2和旁路電容C1以減少對高頻信號的干擾。采用CAN類型封裝的激光二極管(LD) Dl 作為光源，選用商用的NEC公司的NV6A01AT，激光二極管LD和光電二極管PD集成一起， 以LD激光二極管作為發(fā)射部分光源，工作時5mW， 650nm的激光輸出。D2光電二極管TO探 測激光二極管D1的輸出光強(qiáng)，實現(xiàn)反饋，使D1發(fā)射光強(qiáng)趨于穩(wěn)定，構(gòu)成自動功率控制電路 (APC)。 Dl激光二極管LD處在直流偏置，略低于閾值處，經(jīng)過放大的L25Gbps的高速數(shù) 字信號通過電容C2交流耦合，對LD直接調(diào)制發(fā)光。參見圖3，光接收器的中的光接收驅(qū)動電路設(shè)置三級射頻放大，每級放大電路中設(shè)置相 匹配的濾波電路。在光接受中，采用由濱松公司出品的Si PIN光電二極管S5052作為光探 測器D3，響應(yīng)范圍320nm—1000nm，帶寬達(dá)lGHz，用來接受經(jīng)聚合物光纖接口耦合進(jìn)來的 1. 25Gbps高速率數(shù)字光信號。光探測器D3在聚合物光纖低損窗口 650nm處靈敏度0. 4A/W, 轉(zhuǎn)化后得到電信號?？紤]高頻信號，加旁路電容C5減少外界對信號的干擾。U2、 U3、 U4為 射頻放大器，均選用HP公司MSA0286芯片。電信號經(jīng)U2、U3和U4的三級放大，輸出1. 25Gbps 數(shù)字信號接入電纜接口端Signal Out和Signal Ground,與外界連接。各放大器之間通過 電容C6、 C8交流耦合方式連接，在高速電路板設(shè)計中，使用旁路電容C7、 C9、 C10和電感 L3、 L4、 L5，減少外界對高速信號的干擾。
權(quán)利要求1、一種1.25Gbps聚合物光收發(fā)模塊，其結(jié)構(gòu)組成包括光發(fā)射器，光接收器，電纜接口和光纖接口；其特征是在其光發(fā)射器中，采用調(diào)制速率達(dá)到1.25Gbps、中心波長為650nm的激光二極管，以射頻放大器作為所述激光二極管的發(fā)射光信號驅(qū)動件；在所述光接收器中，采用在650nm波長、帶寬達(dá)到1GHz的光電二極管作為接收裝置，以射頻放大器作為接收信號光的放大器；所述光纖接口為聚合物光纖接口；采用模塊結(jié)構(gòu)，各器件安裝在電路板上，并封裝在殼體內(nèi)，以所述電纜接口和聚合物光纖接口作為模塊輸入輸出端口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1.25Gbps聚合物光收發(fā)模塊，其特征是在所述光發(fā)射器中采 用金屬殼管型封裝的激光二極管，所述光接收器中采用端面具有透鏡結(jié)構(gòu)光電二極管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1.25Gbps聚合物光收發(fā)模塊，其特征是所述聚合物光纖接口 采用全雙工箝位聚合物光纖接口。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的1.250& 8聚合物光收發(fā)模塊，其特征是所述光發(fā)射器中的發(fā) 射驅(qū)動電路采用一級射頻發(fā)大器，所述光接收器的中的光接收驅(qū)動電路設(shè)置三級射頻放大， 每級放大電路中設(shè)置相匹配的濾波電路。
專利摘要一種1.25Gbps聚合物光收發(fā)模塊，其結(jié)構(gòu)組成包括光發(fā)射器，光接收器，電纜接口和光纖接口；其特征是在其光發(fā)射器中，采用調(diào)制速率達(dá)到1.25Gbps、中心波長為650nm的激光二極管，以射頻放大器作為所述激光二極管的發(fā)射光信號驅(qū)動件；在所述光接收器中，采用在650nm波長、帶寬達(dá)到1GHz的光電二極管作為接收裝置，以射頻放大器作為接收信號光的放大器；光纖接口為聚合物光纖接口；采用模塊結(jié)構(gòu)，各器件安裝在電路板上，并封裝在殼體內(nèi)，以所述電纜接口和聚合物光纖接口作為模塊輸入輸出端口。本實用新型可以在接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)器件中可部分取代石英光纖收發(fā)模塊。
文檔編號H04B10/12GK201044452SQ200720034259
公開日2008年4月2日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者海 明, 林開群, 許立新, 謝志國, 鄭榮升, 杰 閻 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)