專利名稱：Xfp光模塊及具有該光模塊的光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種XFP光模塊及具有該光模塊的光通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光模塊是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)和/或?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的集成模塊，在光纖通訊過程中起著重要作用。隨著光纖通信的發(fā)展，光傳輸系統(tǒng)對(duì)光模塊提出了更高的要求，光模塊逐漸向小尺寸、低功耗、大容量、低成本的方向發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，采用XFP封裝形式的IOG光模塊以其較高的傳輸速率而逐步在市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用。出于對(duì)光模塊降低成本的需要，現(xiàn)有的XFP光模塊內(nèi)部均沒有時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)功 能。這樣就會(huì)存在以下問題I.系統(tǒng)端的電信號(hào)經(jīng)過板卡的傳輸，傳輸?shù)焦饽K的發(fā)射驅(qū)動(dòng)芯片后，信號(hào)產(chǎn)生損耗和畸變，影響驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)激光器的調(diào)制，最終使得電光的轉(zhuǎn)化出現(xiàn)畸變，進(jìn)而影響光信號(hào)在光纖通道的傳輸。2.光模塊接收端接收長(zhǎng)纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)時(shí)，由于長(zhǎng)纖的色散和損耗，信號(hào)的展寬和畸變較嚴(yán)重，經(jīng)光接收組件和限幅放大器換成電信號(hào)后，導(dǎo)致信號(hào)的抖動(dòng)變大、電信號(hào)畸變甚至出現(xiàn)誤碼。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決上述問題而提供了一種XFP光模塊，通過在光模塊內(nèi)部增加時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，可以把畸變的信號(hào)重新進(jìn)行整形恢復(fù)處理并可以重新恢復(fù)出穩(wěn)定的信號(hào)，使得畸變的信號(hào)得到補(bǔ)償和恢復(fù)，確保信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換和電光轉(zhuǎn)換以及光信號(hào)的長(zhǎng)距離光纖傳輸。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種XFP光模塊，包括激光驅(qū)動(dòng)單元、限幅放大器、控制單元和電接口，還包括有設(shè)置在所述激光驅(qū)動(dòng)單元前端、與激光驅(qū)動(dòng)單元相連接的發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和設(shè)置在所述限幅放大器后端、與限幅放大器相連接的接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元；來自所述電接口的待發(fā)射電信號(hào)輸入至所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)傳輸至所述激光驅(qū)動(dòng)單元，所述限幅放大器輸出的接收電信號(hào)傳輸至所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)作為接收電信號(hào)從所述電接口輸出。如上所述的XFP光模塊，為簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低硬件成本，所述激光驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元、限幅放大器與接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元優(yōu)選采用一集成芯片來實(shí)現(xiàn)，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，其差分信號(hào)輸出端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，且所述集成芯片與所述控制單元通過總線相連接。[0010]如上所述的XFP光模塊，為避免直流耦合導(dǎo)致的信號(hào)失真，同時(shí)為減少額外的復(fù)位信號(hào)，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端通過輸入耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，其差分信號(hào)輸出端通過輸出耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的交流耦合。如上所述的XFP光模塊，所述總線優(yōu)選為IIC總線。如上所述的XFP光模塊，所述集成芯片的封裝尺寸優(yōu)選為5*5mm，及減少光模塊的整體尺寸。本實(shí)用新型還提供了一種具有上述光模塊的光通信系統(tǒng)。具體來說，一種光通信系統(tǒng)，包括光纖及與光纖相連接的XFP光模塊，光模塊包括激光驅(qū)動(dòng)單元、限幅放大器、控制單元和電接口，光模塊還包括有設(shè)置在所述激光驅(qū)動(dòng)單元前端、與激光驅(qū)動(dòng)單元相連接的發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和設(shè)置在所述限幅放大器后端、與限幅放大器相連接的接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元；來自所述電接口的待發(fā)射電信號(hào)輸入至 所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)傳輸至所述激光驅(qū)動(dòng)單元，所述限幅放大器輸出的接收電信號(hào)傳輸至所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)作為接收電信號(hào)從所述電接口輸出。如上所述的光通信系統(tǒng)，為簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低硬件成本，所述激光驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元、限幅放大器與接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元采用一集成芯片來實(shí)現(xiàn)，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，其差分信號(hào)輸出端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，且所述集成芯片與所述控制單元通過總線相連接。如上所述的光通信系統(tǒng)，為避免直流耦合導(dǎo)致的信號(hào)失真，同時(shí)為減少額外的復(fù)位信號(hào)，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端通過輸入耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，其差分信號(hào)輸出端通過輸出耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接。如上所述的光通信系統(tǒng)，所述總線優(yōu)選為IIC總線。如上所述的光通信系統(tǒng)，所述集成芯片的封裝尺寸優(yōu)選為5*5mm，及減少光模塊的整體尺寸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是I.通過在光模塊中設(shè)置發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元對(duì)待發(fā)送的電信號(hào)進(jìn)行整形處理，可以避免系統(tǒng)端的高速差分電信號(hào)經(jīng)過板卡的傳輸引起的信號(hào)損耗和畸變，去除了激光驅(qū)動(dòng)單元對(duì)激光器的畸變調(diào)制，從而提高了光信號(hào)在光纖通道的傳輸質(zhì)量，增加了光信號(hào)在光纖通道的傳輸距離；通過在光模塊中設(shè)置接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元對(duì)限幅放大器輸出的接收信號(hào)進(jìn)行整形處理，補(bǔ)償了由于光纖的色散和損耗而引起的展寬和畸變，優(yōu)化和提高了光信號(hào)經(jīng)光接收組件和限幅放大器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的質(zhì)量，提高了接收端的靈敏度，使其更好地支持長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸。2、采用集成芯片方案實(shí)現(xiàn)光模塊的數(shù)據(jù)恢復(fù)、發(fā)射驅(qū)動(dòng)和限幅放大，在保證光模塊功能不變的前提下，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，減少了布板難度，降低了成本。結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
圖I是本實(shí)用新型XFP光模塊第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型XFP光模塊第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)的描述。請(qǐng)參考圖1，該圖I所示為本實(shí)用新型光模塊第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。如圖I所示，該實(shí)施例采用XFP封裝結(jié)構(gòu)的光模塊包括有激光驅(qū)動(dòng)單元、限幅放大單元、控制單元、電接口及光發(fā)射組件和光接收組件，此外，還包括有發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元。其中，發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元設(shè)置在激光驅(qū)動(dòng)單元的前端，也即設(shè)置在電接口與激光驅(qū)動(dòng)單元之間。發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元包括有一集成芯片U1，U1的差分信號(hào)輸入端TDP和TDN分別通過輸入耦合電容Cl和C2與電接口的對(duì)應(yīng)管腳TX+和TX-相連接，而Ul的差分信號(hào)輸出端通過輸出耦合電容C3和C4與激光驅(qū)動(dòng)單元的對(duì)應(yīng)電路相連接。此夕卜，Ul的控制端還與控制單元的相應(yīng)控制端相連接。接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元設(shè)置在限幅放大器的后端，也即設(shè)置在限幅放大器與電接口之間。接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元包括有一集成芯片U2，U2的差分信號(hào)輸入端通過輸入耦合電容C5和C6與限幅放大器的對(duì)應(yīng)電路相連接，其輸出端RDP和RDN分別通過輸出耦合電容C7和C8與電接口的RX+和RX-相連接。而且，U2的控制端還與控制單元的對(duì)應(yīng)控制端相連接。該實(shí)施例的光模塊的信號(hào)傳輸過程如下系統(tǒng)端的高速差分電信號(hào)經(jīng)板卡傳輸?shù)焦饽K的電接口，再由模塊電接口的TX+弓丨腳和TX-弓丨腳輸出，分別經(jīng)輸入耦合電容Cl和C2輸入至光模塊的發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元。電信號(hào)經(jīng)板卡傳輸會(huì)存在衰減和畸變，利用發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元對(duì)輸入的差分電信號(hào)進(jìn)行整形恢復(fù)和同步，可恢復(fù)出良好的信號(hào)，整形后的電信號(hào)經(jīng)輸出管腳分別通過輸出耦合電容C3和C4輸入至激光驅(qū)動(dòng)單元的相應(yīng)電路，進(jìn)而調(diào)制到光發(fā)射組件上，驅(qū)動(dòng)其發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的光信號(hào)耦合到光纖后輸出。經(jīng)過光纖傳輸來的光信號(hào)被光模塊的光接收組件接收，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成差分電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)輸入至限幅放大器進(jìn)行放大輸出。由于長(zhǎng)光纖的色散和損耗，光接收組件接收的光信號(hào)會(huì)產(chǎn)生脈沖展寬和畸變，而經(jīng)限幅放大器增幅的電信號(hào)則會(huì)出現(xiàn)大抖動(dòng)和畸變等現(xiàn)象，這個(gè)信號(hào)經(jīng)限幅放大器的輸出管腳分別通過輸入耦合電容C5和C6傳輸至接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元進(jìn)行整形和時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)，得到較好的電信號(hào)，整形后的電信號(hào)最后經(jīng)模塊電接口的RX+管腳和RX-管腳輸入到系統(tǒng)設(shè)備端上。而且，控制單元的相應(yīng)控制端與獨(dú)立分開的發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元、激光驅(qū)動(dòng)單元、限幅放大器及接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元的對(duì)應(yīng)控制端電連接，對(duì)其進(jìn)行控制和參數(shù)調(diào)整。各單元在控制單元的統(tǒng)一控制下工作，完成光信號(hào)的發(fā)射和接收以及整個(gè)光模塊的工作狀態(tài)監(jiān)控，并使得信號(hào)的恢復(fù)能力達(dá)到最優(yōu)。為進(jìn)一步簡(jiǎn)化光模塊的電路結(jié)構(gòu)、最大程度地減小光模塊的體積，光模塊還可以采用圖2示出的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖來實(shí)現(xiàn)。[0034]如圖2所示,在該實(shí)施例中，激光驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元、限幅放大器及接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元采用一集成芯片U3來實(shí)現(xiàn)，U3的差分信號(hào)輸入端TDP和TDN —方面通過輸入耦合電容Cl和C2與電接口的對(duì)應(yīng)管腳TX+和TX-相連接，另一方面與U3中的發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，U3的輸出端RDP和RDN —方面通過輸出耦合電容C7和C8與電接口的對(duì)應(yīng)管腳RX+和RX-相連接，另一方面與U3中的接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，而U3還與控制單元通過總線、如IIC總線相連接，以進(jìn)行總線通訊，在控制單元的控制下完成信號(hào)的發(fā)射、接收及監(jiān)控。在該實(shí)施例中，U3優(yōu)選封裝尺寸為5*5mm的集成芯片。通過采用多功能電路集成芯片，與圖I第一個(gè)實(shí)施例相比，能夠省掉至少兩個(gè)4*4_的芯片,極大地減少了布板難度和所占布板面積，進(jìn)而降低了光模塊的成本。上述兩個(gè)實(shí)施例中的光模塊可以作為光電轉(zhuǎn)換部件而應(yīng)用在光通信系統(tǒng)中，可以增加光通信系統(tǒng)的終端接入數(shù)量，并降低系統(tǒng)的成本。以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行限制；盡管參照前 述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種XFP光模塊，包括激光驅(qū)動(dòng)單元、限幅放大器、控制單元和電接口，其特征在于，還包括有設(shè)置在所述激光驅(qū)動(dòng)單元前端、與激光驅(qū)動(dòng)單元相連接的發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和設(shè)置在所述限幅放大器后端、與限幅放大器相連接的接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元；來自所述電接口的待發(fā)射電信號(hào)輸入至所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)傳輸至所述激光驅(qū)動(dòng)單元，所述限幅放大器輸出的接收電信號(hào)傳輸至所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)作為接收電信號(hào)從所述電接口輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的XFP光模塊，其特征在于，所述激光驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元、限幅放大器與接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元采用一集成芯片來實(shí)現(xiàn)，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，其差分信號(hào)輸出端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，且所述集成芯片與所述控制單元通過總線相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的XFP光模塊，其特征在于，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端通 過輸入耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，其差分信號(hào)輸出端通過輸出耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的XFP光模塊，其特征在于，所述總線為IIC總線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的XFP光模塊，其特征在于，所述集成芯片的封裝尺寸為5氺5臟。
6.一種光通信系統(tǒng)，包括光纖及與光纖相連接的XFP光模塊，光模塊包括激光驅(qū)動(dòng)單元、限幅放大器、控制單元和電接口，其特征在于，光模塊還包括有設(shè)置在所述激光驅(qū)動(dòng)單元前端、與激光驅(qū)動(dòng)單元相連接的發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和設(shè)置在所述限幅放大器后端、與限幅放大器相連接的接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元；來自所述電接口的待發(fā)射電信號(hào)輸入至所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)傳輸至所述激光驅(qū)動(dòng)單元，所述限幅放大器輸出的接收電信號(hào)傳輸至所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)作為接收電信號(hào)從所述電接口輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于，所述激光驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元、限幅放大器與接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元采用一集成芯片來實(shí)現(xiàn)，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，其差分信號(hào)輸出端一方面與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，另一方面與所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元相連接，且所述集成芯片與所述控制單元通過總線相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于，所述集成芯片的差分信號(hào)輸入端通 過輸入耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接，其差分信號(hào)輸出端通過輸出耦合電容與所述電接口的對(duì)應(yīng)管腳相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于，所述總線為IIC總線。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于，所述集成芯片的封裝尺寸為5氺5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種XFP光模塊及具有該光模塊的光通信系統(tǒng)。所述光模塊包括激光驅(qū)動(dòng)單元、限幅放大器、控制單元和電接口，還包括有發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元；來自所述電接口的待發(fā)射電信號(hào)輸入至所述發(fā)射端時(shí)鐘數(shù)據(jù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)傳輸至所述激光驅(qū)動(dòng)單元，所述限幅放大器輸出的接收電信號(hào)傳輸至所述接收端時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元進(jìn)行信號(hào)整形，整形后的電信號(hào)作為接收電信號(hào)從所述電接口輸出。本實(shí)用新型通過在XFP光模塊內(nèi)部增加時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，可以把畸變的信號(hào)重新進(jìn)行整形恢復(fù)處理并可以重新恢復(fù)出穩(wěn)定的信號(hào)，確保信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換和電光轉(zhuǎn)換以及光信號(hào)的長(zhǎng)距離光纖傳輸。
文檔編號(hào)H04B10/40GK202758108SQ20122042732
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者薛登山, 趙其圣, 楊思更 申請(qǐng)人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司