專利名稱：單纖三向模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光模塊，具體地說，是涉及一種吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)中 的單纖三向模塊，屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對光纖的需求越來越高。從目前的市 場應(yīng)用來看，越來越趨向于高帶寬、高速率和多種業(yè)務(wù)融合的光纖通信。在眾
多的解決方案中，光纖到戶(FTTH)的出現(xiàn)被認為是寬帶接入的終極解決方案。 而在FTTH眾多方案中，能實現(xiàn)1Gbit/s以上接入速率的吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò) (GP0N)備受關(guān)注。GPON是由ITU進行標準化工作，主要目標是實現(xiàn)1GbU/s 以上的接入速率。GPON的幀結(jié)構(gòu)不基于任何指定類型的格式，而是一種基于各 種用戶信號原有格式的封裝，所以，GPON在帶寬利用率及業(yè)務(wù)支持等方面具有 比較大的優(yōu)勢。
現(xiàn)有GPON客戶端常用的是單纖雙向模塊，通過單纖雙向光組件及與其連接 的發(fā)射機電路和接收機電路，可以實現(xiàn)數(shù)字發(fā)射和數(shù)字接收的功能。隨著數(shù)字 技術(shù)、軟件技術(shù)及IP協(xié)議的不斷進步，將電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大 網(wǎng)絡(luò)相融合的三網(wǎng)融合技術(shù)成為當(dāng)前及今后信息化發(fā)展的主要方向。傳統(tǒng)的單 纖雙向模塊由于不能傳輸模擬信號，從而限制了 GP0N領(lǐng)域三網(wǎng)融合技術(shù)的發(fā)展 和應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)單纖雙向模塊不能傳輸模擬信號的不足，提供了一種單纖三向模塊，通過在模塊中設(shè)置模擬接收機電路， 使得模塊可以同時傳輸模擬信號和數(shù)字信號，實現(xiàn)了單纖傳輸三種業(yè)務(wù)的功負fe。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
一種單纖三向模塊，包括三向光組件、與所述光組件的發(fā)射端口連接的數(shù) 字發(fā)射機電路及與所述光組件的數(shù)字接收端口連接的數(shù)字接收機電路，其特征 在于，還包括模擬接收機電路，所述模擬接收機電路與所述三向光組件的模擬 接收端口連接；所述模擬接收機電路包括射頻放大電路和MOCA濾波器，所述三 向光組件接收的視頻信號經(jīng)所述射頻放大電路放大后，再經(jīng)所述M0CA濾波器濾 波，然后通過三向模塊的視頻輸出端輸出。
根據(jù)本實用新型，所述模擬接收機電路還包括自動增益控制電路，所述自 動增益控制電路輸入端檢測模擬接收光功率信號，并輸出增益控制信號至所述 射頻放大電路，用以調(diào)節(jié)所述射頻放大電路的增益。
根據(jù)本實用新型，所述自動增益控制電路采用微處理器實現(xiàn)。
根據(jù)本實用新型，所述三向模塊還包括監(jiān)控電路，所述監(jiān)控電路監(jiān)測模塊 溫度、供電電壓、偏置電流以及發(fā)射光功率和接收光功率參數(shù)，并輸出相應(yīng)的 監(jiān)測信號。所述監(jiān)控電路符合SFF-8472標準。
根據(jù)本實用新型，所述模塊設(shè)置有總線接口，所述監(jiān)控電路通過所述總線 接口傳輸監(jiān)測信號。
優(yōu)選的，所述總線接口為I2C總線接口 。
根據(jù)本實用新型，所述數(shù)字接收機電路和模擬接收機電路還包括有溫度補 償電路，所述溫度補償電路包括基準電阻和至少一個熱敏電阻，所述熱敏電阻 兩端并聯(lián)調(diào)節(jié)電阻后與所述基準電阻相串聯(lián)，形成串聯(lián)溫度4卜償電路。
根據(jù)本實用新型，所述溫度補償電路包括三個熱敏電阻，其中，第一熱敏 電阻兩端并聯(lián)第一調(diào)節(jié)電阻后與第二熱敏電阻串聯(lián)，形成第一并聯(lián)支路；所述 第一并聯(lián)支路與第二調(diào)節(jié)電阻并聯(lián)，形成第一串聯(lián)支路；所述第一串聯(lián)支路與 第三熱敏電阻及基準電阻相串聯(lián)，形成串聯(lián)溫度補償電路。根據(jù)本實用新型，所述數(shù)字發(fā)射機電路包括發(fā)射告警電路，所述發(fā)射告警
電路在發(fā)射信號異常時輸出告警信號；所述數(shù)字接收機電路包括接收告警電路, 所述接收告警電路在數(shù)字接收信號異常時輸出告警信號。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是
1、 在模塊中設(shè)置模擬接收機電路，利用三向模塊的一個波長接收來自網(wǎng)絡(luò) 的視頻信號，經(jīng)模擬接收機電路中的射頻放大電路及MOCA濾波器處理后，實現(xiàn) 對視頻信號的接收。
2、 通過在模擬接收機電路中設(shè)置自動增益控制電路，可以補償因輸入光功 率變化而引起的視頻信號輸出的變化，減小因視頻信號輸出變化而對系統(tǒng)應(yīng)用 產(chǎn)生的不良影響。3、 利用模塊中設(shè)置的監(jiān)控電路，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理單元可以實時監(jiān)測模塊的溫 度、供電電壓、偏置電流以及發(fā)射光功率和接收光功率，實現(xiàn)數(shù)字診斷功能。 系統(tǒng)管理單元可以根據(jù)監(jiān)控電路輸出的信號及時、方便地找出光纖系統(tǒng)是否發(fā) 生故障以及發(fā)生故障的位置，簡化系統(tǒng)維護工作，提高系統(tǒng)的可靠性。
4、 通過熱敏電阻與調(diào)節(jié)電阻及基準電阻的串并聯(lián)組成溫度補償電路，可以 對模塊進行精確、穩(wěn)定的溫度補償，保證工業(yè)級溫度(-40至85°C )下模塊的 穩(wěn)定工作，而且溫度補償電路的成本較低，容易實現(xiàn)。


圖1是本實用新型單纖三向模塊一個實施例的內(nèi)部電路原理框圖； 圖2是圖l模擬接收機電路中實現(xiàn)自動增益控制的功能框圖； 圖3是采用微處理器實現(xiàn)自動增益控制電路的原理圖； 圖4是圖1中溫度補償電路的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細的描述。
6頁
請參閱圖1所示單纖三向模塊一個實施例的內(nèi)部電路原理框圖，所述單纖 三向模塊包括三向光組件I 、與所述三向光組件I的發(fā)射端口連接的數(shù)字發(fā)射機 電路II、與三向光組件I的數(shù)字接收端口連接的數(shù)字接收機電路III、與三向光
組件I的模擬接收端口連接的模擬接收機電路IV、用來監(jiān)控模塊參數(shù)的監(jiān)控電路 V以及溫度補償電3各VI。
所述三向光組件I是三向模塊中的核心器件，主要完成分波/合波以及模塊
所需的光電信號轉(zhuǎn)換，包括有三個波長，分別為1310nm、 1490誦和1555nm。 其中，上行數(shù)字發(fā)射部分釆用1310nm進行信號發(fā)射，下行數(shù)字接收部分采用 1490腿接收數(shù)字信號，而模擬接收信號端采用1555nm接收模擬信號。
GPON上行突發(fā)模式數(shù)字發(fā)射機電路II的正向發(fā)射輸入端和反向發(fā)射輸入 端分別接收來自客戶端待發(fā)射的電信號，經(jīng)內(nèi)部的突發(fā)模式驅(qū)動器電路向三向 光組件I的131 Onm數(shù)字發(fā)射端輸出驅(qū)動信號，并利用三向光組件I將待發(fā)射的電 信號轉(zhuǎn)換為光信號發(fā)射出去。由于發(fā)射機電路n工作在突發(fā)模式下，要求模塊 具有快速開啟/關(guān)閉的功能，所述發(fā)射機電路II設(shè)置有發(fā)射機使能控制信號端 口， GPON系統(tǒng)通過所述端口傳輸LD偏置電流控制信號，即發(fā)射機使能控制信 號。在需要模塊發(fā)光時，GPON系統(tǒng)控制部分給所述端口發(fā)送一個打開信號，使 得LD的偏置電流處于閾值電流以上，模塊向GPON系統(tǒng)局端發(fā)出正常的調(diào)制光 信號；當(dāng)系統(tǒng)控制部分給端口發(fā)送一個關(guān)斷信號時，模塊停止向局端發(fā)送光信 號。此外，所述發(fā)射機電路II還包括發(fā)射告警電路，在發(fā)射信號及發(fā)射驅(qū)動器 異常時輸出告警信號。
所述下行數(shù)字接收機電路III通過1490腿波長接收三向光組件I輸出的數(shù)
字接收信號對應(yīng)的電信號，并通過限幅放大器限幅放大后，通過接收信號輸出 端輸出。數(shù)字接收機電路in包括有接收告警電路，在三向光組件i輸出的電信 號幅值低于接收機電路ni的靈敏度時，認為沒有光信號輸入模塊，通過接收機 告警信號端輸出 一個告警信號。
所述模擬接收機電路IV通過1555nm波長接收來自網(wǎng)絡(luò)的^L頻信號，經(jīng)射頻放大電路和MOCA濾波器處理后，通過視頻輸出端輸出接收的視頻信號。另夕卜， 為，補償因輸入光功率變化而引起的視頻信號輸出的變化，在所述模擬接收機 電路IV中還設(shè)置有自動增益控制電路，以減小因視頻信號輸出變化而對系統(tǒng)應(yīng) 用產(chǎn)生的不良影響。
由于GP0N網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求比較嚴格，需要網(wǎng)絡(luò)中的三向模塊具有數(shù)字診斷功 能，因此，本實施例三向模塊設(shè)置有符合SFF-8472標準的監(jiān)控電路V，用來監(jiān) 控整個模塊的溫度、供電電源電壓、偏置電流以及發(fā)射光功率和接收光功率。 所述監(jiān)控電路將監(jiān)控數(shù)據(jù)通過模塊的I2C總線接口數(shù)據(jù)線和時鐘線輸出至GP0N 系統(tǒng)管理單元中，供系統(tǒng)管理單元分析、利用及儲存。系統(tǒng)管理單元根據(jù)接收 的監(jiān)控數(shù)據(jù)，能夠判斷系統(tǒng)是否異常，并在系統(tǒng)異常時輕松地查找出光纖鏈路 中故障發(fā)生的位置，從而筒化了系統(tǒng)維護工作，提高系統(tǒng)的可靠性。
此外，本實施例出于對溫度穩(wěn)定性的考慮，在模塊內(nèi)部設(shè)置有溫度補償電 路，對數(shù)字接收機電路III和模擬接收機電路IV進行溫度補償，以保證其在工業(yè) 級溫度(-40攝氏度到85攝氏度)范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。
圖2所示為模擬接收機電路中實現(xiàn)自動增益控制的功能框圖，圖3則示出 了采用微處理器實現(xiàn)自動增益控制電路的原理圖。如圖2和圖3所示，微處理 器Ul通過監(jiān)控引腳MON監(jiān)控1550nm波長輸出的 一見頻光功率信號 VIDEO—OPTO-MON,經(jīng)內(nèi)部處理后，通過數(shù)^t轉(zhuǎn)換引腳DAC輸出自動增益控制信 號AGC_C0NTR0L至射頻放大電路，調(diào)節(jié)射頻放大電路的增益以達到最好的射頻 輸出效果。為提高自動增益控制的精度，微處理器Ul還可以通過監(jiān)控引腳M0N 監(jiān)控射頻放大電路的射頻輸出信號RF_M0N作為反饋信號，與視頻光功率信號 VIDE0_0PT0-M0N—起經(jīng)Ul處理后，輸出自動增益控制信號。此外，本實施例 微處理器還可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換引腳DAC輸出自動增益偏移信號AGC_0FFSET,該 信號開放給用戶使用，用戶根據(jù)需要調(diào)整模塊最終的射頻輸出幅值。
圖4示出了溫度補償電路的一種電路原理圖，所述溫度補償電路包括三個 熱壽l電阻，第 一熱壽文電阻R11兩端并4關(guān)第 一調(diào)節(jié)電阻Rp 1后與第二熱每丈電阻R12串聯(lián)，形成第一并聯(lián)支路；所述第一并聯(lián)支路與第二調(diào)節(jié)電阻Rp2并聯(lián)，形成 第一串聯(lián)支路；所述第一串聯(lián)支路與第三熱敏電阻Rt3及基準電阻Rs相串聯(lián)， 形成串聯(lián)溫度補償電路。其中，包含有第一熱敏電阻Rtl和第二熱敏電阻Rt2 的第一串聯(lián)支路用來實現(xiàn)高溫補償，第三熱敏電阻Rt3用來實現(xiàn)低溫補償。采 用這種三個熱敏電阻和調(diào)節(jié)電阻組成的電路，可以通過仿真計算得到非常線性 的補償曲線，所述調(diào)節(jié)電阻可以改變補償曲線的斜率， 一般通過理論的計算可 以得到一個大致的值，更精確的計算需要根據(jù)具體模塊應(yīng)用的APD及PD進行實 際調(diào)試。當(dāng)曲線確定后，通過改變基準電阻Rs的阻值來上下移動曲線，實現(xiàn)對 模塊精確而穩(wěn)定的溫度補償，而且電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，易于實現(xiàn)。
此外，所述溫度補償電路也可以僅包括一個熱每丈電阻，在兩端并聯(lián)有調(diào)節(jié) 電阻，在熱敏電阻和調(diào)節(jié)電阻組成的并聯(lián)支路上串聯(lián)上基準電阻。通過熱敏電 阻和調(diào)節(jié)電阻的不同組合，可以產(chǎn)生需要的補償曲線。
當(dāng)然，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式而已，應(yīng)當(dāng)指出，對 于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可 以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)一見為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種單纖三向模塊，包括三向光組件、與所述光組件的發(fā)射端口連接的數(shù)字發(fā)射機電路及與所述光組件的數(shù)字接收端口連接的數(shù)字接收機電路，其特征在于，還包括模擬接收機電路，所述模擬接收機電路與所述三向光組件的模擬接收端口連接；所述模擬接收機電路包括射頻放大電路和MOCA濾波器，所述三向光組件接收的視頻信號經(jīng)所述射頻放大電路放大后，再經(jīng)所述MOCA濾波器濾波，然后通過三向模塊的視頻輸出端輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述模擬接收機電 路還包括自動增益控制電路，所述自動增益控制電路輸入端檢測模擬接收光功 率信號，并輸出增益控制信號至所述射頻放大電路，用以調(diào)節(jié)所述射頻放大電 路的增益。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述自動增益控制 電路采用微處理器實現(xiàn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的單纖三向模塊，其特征在于，還包 括監(jiān)控電路，所述監(jiān)控電路監(jiān)測模塊溫度、供電電壓、偏置電流以及發(fā)射光功 率和接收光功率參數(shù)，并輸出相應(yīng)的監(jiān)測信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述模塊設(shè)置有總 線接口 ，所述監(jiān)控電路通過所述總線接口傳輸監(jiān)測信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述總線接口為12(:總線接口。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述監(jiān)控電路符合 SFF-8472標準。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述數(shù)字接收機電 路和模擬接收機電路還包括有溫度補償電路，所述溫度補償電路包括基準電阻聯(lián)，形成串聯(lián)溫度補償電路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述溫度補償電路 包括三個熱敏電阻，其中，第一熱敏電阻兩端并聯(lián)第一調(diào)節(jié)電阻后與第二熱敏 電阻串聯(lián)，形成第一并聯(lián)支路；所述第一并聯(lián)支路與第二調(diào)節(jié)電阻并聯(lián)，形成 第一串聯(lián)支路；所述第一串聯(lián)支路與第三熱敏電阻及基準電阻相串聯(lián)，形成串 聯(lián)溫度補償電路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單纖三向模塊，其特征在于，所述數(shù)字發(fā)射機 電路包括發(fā)射告警電路，所述發(fā)射告警電路在發(fā)射信號異常時輸出告警信號； 所述數(shù)字接收機電路包括接收告警電路，所述接收告警電路在數(shù)字接收信號異 常時輸出告警信號。
專利摘要本實用新型公開了一種單纖三向模塊，包括三向光組件、與所述光組件的發(fā)射端口連接的數(shù)字發(fā)射機電路及與所述光組件的數(shù)字接收端口連接的數(shù)字接收機電路；還包括模擬接收機電路，所述模擬接收機電路與所述三向光組件的模擬接收端口連接；所述模擬接收機電路包括射頻放大電路和MOCA濾波器，所述三向光組件接收的視頻信號經(jīng)所述射頻放大電路放大后，再經(jīng)所述MOCA濾波器濾波，然后通過三向模塊的視頻輸出端輸出。本實用新型所述單纖三向模塊可以同時傳輸模擬信號和數(shù)字信號，實現(xiàn)了單纖傳輸三種業(yè)務(wù)的功能。
文檔編號H04B10/12GK201282467SQ200820174180
公開日2009年7月29日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者吳錫貴, 華 張 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)股份有限公司