专利名称：Xfp光模块及具有该光模块的光通信系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光通信技术领域，具体地说，是涉及一种XFP光模块及具有该光模块的光通信系统。
背景技术：
光模块是一种将光信号转换成电信号和/或将电信号转换成光信号的集成模块，在光纤通讯过程中起着重要作用。随着光纤通信的发展，光传输系统对光模块提出了更高的要求，光模块逐渐向小尺寸、低功耗、大容量、低成本的方向发展。随着技术的不断进步，采用XFP封装形式的IOG光模块以其较高的传输速率而逐步在市场上广泛应用。出于对光模块降低成本的需要，现有的XFP光模块内部均没有时钟数据恢复功 能。这样就会存在以下问题I.系统端的电信号经过板卡的传输，传输到光模块的发射驱动芯片后，信号产生损耗和畸变，影响驱动芯片对激光器的调制，最终使得电光的转化出现畸变，进而影响光信号在光纤通道的传输。2.光模块接收端接收长纤传输的光信号时，由于长纤的色散和损耗，信号的展宽和畸变较严重，经光接收组件和限幅放大器换成电信号后，导致信号的抖动变大、电信号畸变甚至出现误码。
发明内容本实用新型为了解决上述问题而提供了一种XFP光模块，通过在光模块内部增加时钟数据恢复单元，可以把畸变的信号重新进行整形恢复处理并可以重新恢复出稳定的信号，使得畸变的信号得到补偿和恢复，确保信号的光电转换和电光转换以及光信号的长距离光纤传输。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种XFP光模块，包括激光驱动单元、限幅放大器、控制单元和电接口，还包括有设置在所述激光驱动单元前端、与激光驱动单元相连接的发射端时钟数据恢复单元和设置在所述限幅放大器后端、与限幅放大器相连接的接收端时钟数据恢复单元；来自所述电接口的待发射电信号输入至所述发射端时钟数据单元进行信号整形，整形后的电信号传输至所述激光驱动单元，所述限幅放大器输出的接收电信号传输至所述接收端时钟数据恢复单元进行信号整形，整形后的电信号作为接收电信号从所述电接口输出。如上所述的XFP光模块，为简化电路结构、降低硬件成本，所述激光驱动单元、发射端时钟数据恢复单元、限幅放大器与接收端时钟数据单元优选采用一集成芯片来实现，所述集成芯片的差分信号输入端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述发射端时钟数据恢复单元相连接，其差分信号输出端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述接收端时钟数据恢复单元相连接，且所述集成芯片与所述控制单元通过总线相连接。[0010]如上所述的XFP光模块，为避免直流耦合导致的信号失真，同时为减少额外的复位信号，所述集成芯片的差分信号输入端通过输入耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接，其差分信号输出端通过输出耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接，从而实现信号的交流耦合。如上所述的XFP光模块，所述总线优选为IIC总线。如上所述的XFP光模块，所述集成芯片的封装尺寸优选为5*5mm，及减少光模块的整体尺寸。本实用新型还提供了一种具有上述光模块的光通信系统。具体来说，一种光通信系统，包括光纤及与光纤相连接的XFP光模块，光模块包括激光驱动单元、限幅放大器、控制单元和电接口，光模块还包括有设置在所述激光驱动单元前端、与激光驱动单元相连接的发射端时钟数据恢复单元和设置在所述限幅放大器后端、与限幅放大器相连接的接收端时钟数据恢复单元；来自所述电接口的待发射电信号输入至 所述发射端时钟数据单元进行信号整形，整形后的电信号传输至所述激光驱动单元，所述限幅放大器输出的接收电信号传输至所述接收端时钟数据恢复单元进行信号整形，整形后的电信号作为接收电信号从所述电接口输出。如上所述的光通信系统，为简化电路结构、降低硬件成本，所述激光驱动单元、发射端时钟数据恢复单元、限幅放大器与接收端时钟数据单元采用一集成芯片来实现，所述集成芯片的差分信号输入端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述发射端时钟数据恢复单元相连接，其差分信号输出端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述接收端时钟数据恢复单元相连接，且所述集成芯片与所述控制单元通过总线相连接。如上所述的光通信系统，为避免直流耦合导致的信号失真，同时为减少额外的复位信号，所述集成芯片的差分信号输入端通过输入耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接，其差分信号输出端通过输出耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接。如上所述的光通信系统，所述总线优选为IIC总线。如上所述的光通信系统，所述集成芯片的封装尺寸优选为5*5mm，及减少光模块的整体尺寸。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是I.通过在光模块中设置发射端时钟数据恢复单元对待发送的电信号进行整形处理，可以避免系统端的高速差分电信号经过板卡的传输引起的信号损耗和畸变，去除了激光驱动单元对激光器的畸变调制，从而提高了光信号在光纤通道的传输质量，增加了光信号在光纤通道的传输距离；通过在光模块中设置接收端时钟数据恢复单元对限幅放大器输出的接收信号进行整形处理，补偿了由于光纤的色散和损耗而引起的展宽和畸变，优化和提高了光信号经光接收组件和限幅放大器转换成电信号的质量，提高了接收端的灵敏度，使其更好地支持长距离的信号传输。2、采用集成芯片方案实现光模块的数据恢复、发射驱动和限幅放大，在保证光模块功能不变的前提下，简化了电路结构，减少了布板难度，降低了成本。结合附图阅读本实用新型的具体实施方式
后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图I是本实用新型XFP光模块第一个实施例的结构示意图；图2是本实用新型XFP光模块第二个实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细的描述。请参考图1，该图I所示为本实用新型光模块第一个实施例的结构框图。如图I所示，该实施例采用XFP封装结构的光模块包括有激光驱动单元、限幅放大单元、控制单元、电接口及光发射组件和光接收组件，此外，还包括有发射端时钟数据恢复单元和接收端时钟数据恢复单元。其中，发射端时钟数据恢复单元设置在激光驱动单元的前端，也即设置在电接口与激光驱动单元之间。发射端时钟数据恢复单元包括有一集成芯片U1，U1的差分信号输入端TDP和TDN分别通过输入耦合电容Cl和C2与电接口的对应管脚TX+和TX-相连接，而Ul的差分信号输出端通过输出耦合电容C3和C4与激光驱动单元的对应电路相连接。此夕卜，Ul的控制端还与控制单元的相应控制端相连接。接收端时钟数据恢复单元设置在限幅放大器的后端，也即设置在限幅放大器与电接口之间。接收端时钟数据恢复单元包括有一集成芯片U2，U2的差分信号输入端通过输入耦合电容C5和C6与限幅放大器的对应电路相连接，其输出端RDP和RDN分别通过输出耦合电容C7和C8与电接口的RX+和RX-相连接。而且，U2的控制端还与控制单元的对应控制端相连接。该实施例的光模块的信号传输过程如下系统端的高速差分电信号经板卡传输到光模块的电接口，再由模块电接口的TX+弓丨脚和TX-弓丨脚输出，分别经输入耦合电容Cl和C2输入至光模块的发射端时钟数据恢复单元。电信号经板卡传输会存在衰减和畸变，利用发射端时钟数据恢复单元对输入的差分电信号进行整形恢复和同步，可恢复出良好的信号，整形后的电信号经输出管脚分别通过输出耦合电容C3和C4输入至激光驱动单元的相应电路，进而调制到光发射组件上，驱动其发射光信号，发射的光信号耦合到光纤后输出。经过光纤传输来的光信号被光模块的光接收组件接收，进而转换成差分电信号，转换后的电信号输入至限幅放大器进行放大输出。由于长光纤的色散和损耗，光接收组件接收的光信号会产生脉冲展宽和畸变，而经限幅放大器增幅的电信号则会出现大抖动和畸变等现象，这个信号经限幅放大器的输出管脚分别通过输入耦合电容C5和C6传输至接收端时钟数据恢复单元进行整形和时钟数据恢复，得到较好的电信号，整形后的电信号最后经模块电接口的RX+管脚和RX-管脚输入到系统设备端上。而且，控制单元的相应控制端与独立分开的发射端时钟数据恢复单元、激光驱动单元、限幅放大器及接收端时钟数据恢复单元的对应控制端电连接，对其进行控制和参数调整。各单元在控制单元的统一控制下工作，完成光信号的发射和接收以及整个光模块的工作状态监控，并使得信号的恢复能力达到最优。为进一步简化光模块的电路结构、最大程度地减小光模块的体积，光模块还可以采用图2示出的第二个实施例的结构框图来实现。[0034]如图2所示,在该实施例中，激光驱动单元、发射端时钟数据恢复单元、限幅放大器及接收端时钟数据单元采用一集成芯片U3来实现，U3的差分信号输入端TDP和TDN —方面通过输入耦合电容Cl和C2与电接口的对应管脚TX+和TX-相连接，另一方面与U3中的发射端时钟数据恢复单元相连接，U3的输出端RDP和RDN —方面通过输出耦合电容C7和C8与电接口的对应管脚RX+和RX-相连接，另一方面与U3中的接收端时钟数据恢复单元相连接，而U3还与控制单元通过总线、如IIC总线相连接，以进行总线通讯，在控制单元的控制下完成信号的发射、接收及监控。在该实施例中，U3优选封装尺寸为5*5mm的集成芯片。通过采用多功能电路集成芯片，与图I第一个实施例相比，能够省掉至少两个4*4_的芯片,极大地减少了布板难度和所占布板面积，进而降低了光模块的成本。上述两个实施例中的光模块可以作为光电转换部件而应用在光通信系统中，可以增加光通信系统的终端接入数量，并降低系统的成本。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前 述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种XFP光模块，包括激光驱动单元、限幅放大器、控制单元和电接口，其特征在于，还包括有设置在所述激光驱动单元前端、与激光驱动单元相连接的发射端时钟数据恢复单元和设置在所述限幅放大器后端、与限幅放大器相连接的接收端时钟数据恢复单元；来自所述电接口的待发射电信号输入至所述发射端时钟数据单元进行信号整形，整形后的电信号传输至所述激光驱动单元，所述限幅放大器输出的接收电信号传输至所述接收端时钟数据恢复单元进行信号整形，整形后的电信号作为接收电信号从所述电接口输出。
2.根据权利要求I所述的XFP光模块，其特征在于，所述激光驱动单元、发射端时钟数据恢复单元、限幅放大器与接收端时钟数据单元采用一集成芯片来实现，所述集成芯片的差分信号输入端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述发射端时钟数据恢复单元相连接，其差分信号输出端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述接收端时钟数据恢复单元相连接，且所述集成芯片与所述控制单元通过总线相连接。
3.根据权利要求2所述的XFP光模块，其特征在于，所述集成芯片的差分信号输入端通 过输入耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接，其差分信号输出端通过输出耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接。
4.根据权利要求2或3所述的XFP光模块，其特征在于，所述总线为IIC总线。
5.根据权利要求2或3所述的XFP光模块，其特征在于，所述集成芯片的封装尺寸为5氺5臟。
6.一种光通信系统，包括光纤及与光纤相连接的XFP光模块，光模块包括激光驱动单元、限幅放大器、控制单元和电接口，其特征在于，光模块还包括有设置在所述激光驱动单元前端、与激光驱动单元相连接的发射端时钟数据恢复单元和设置在所述限幅放大器后端、与限幅放大器相连接的接收端时钟数据恢复单元；来自所述电接口的待发射电信号输入至所述发射端时钟数据单元进行信号整形，整形后的电信号传输至所述激光驱动单元，所述限幅放大器输出的接收电信号传输至所述接收端时钟数据恢复单元进行信号整形，整形后的电信号作为接收电信号从所述电接口输出。
7.根据权利要求6所述的光通信系统，其特征在于，所述激光驱动单元、发射端时钟数据恢复单元、限幅放大器与接收端时钟数据单元采用一集成芯片来实现，所述集成芯片的差分信号输入端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述发射端时钟数据恢复单元相连接，其差分信号输出端一方面与所述电接口的对应管脚相连接，另一方面与所述接收端时钟数据恢复单元相连接，且所述集成芯片与所述控制单元通过总线相连接。
8.根据权利要求7所述的光通信系统，其特征在于，所述集成芯片的差分信号输入端通 过输入耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接，其差分信号输出端通过输出耦合电容与所述电接口的对应管脚相连接。
9.根据权利要求7或8所述的光通信系统，其特征在于，所述总线为IIC总线。
10.根据权利要求7或8所述的光通信系统，其特征在于，所述集成芯片的封装尺寸为5氺5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种XFP光模块及具有该光模块的光通信系统。所述光模块包括激光驱动单元、限幅放大器、控制单元和电接口，还包括有发射端时钟数据恢复单元和接收端时钟数据恢复单元；来自所述电接口的待发射电信号输入至所述发射端时钟数据单元进行信号整形，整形后的电信号传输至所述激光驱动单元，所述限幅放大器输出的接收电信号传输至所述接收端时钟数据恢复单元进行信号整形，整形后的电信号作为接收电信号从所述电接口输出。本实用新型通过在XFP光模块内部增加时钟数据恢复单元，可以把畸变的信号重新进行整形恢复处理并可以重新恢复出稳定的信号，确保信号的光电转换和电光转换以及光信号的长距离光纤传输。
文档编号H04B10/40GK202758108SQ20122042732
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者薛登山, 赵其圣, 杨思更 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司