一种传输速率32Kbps～80Mbps收发一体SFP光模块的制作方法
【技术领域】
[00011本发明涉及光模块领域，特别涉及一种传输速率32Kbps~80Mbps收发一体SFP光 模块。
【背景技术】
[0002] 在光通信的很多应用中，数据传输速率不断提高，以实现更有效的数据传输。但是 在一些特殊应用中，数据量只有几十Kb/s到几十Mb/s，但是可靠性要求非常高。比如电力系 统用于信号传输的IEEE C37.94标准，定义速率为2.048Mb/s，最低可以到64kb/s。这样的速 率，常规SFP是无法进行可靠传输的，可能会丢失一些低频信息。
[0003] 目前，有一些采用高速率SFP光模块向下兼容到低速率的方案，这些方案的实现如 下:采用差分数据输入、输出，AC耦合，数据的信号类型通常为PecKCML;采用APC电路对发 射功率进行控制；采用TIA对接收信号进行转化及增益控制；应用数字诊断功能芯片及 EEPROM对模块的各个参数进行监控及存储。
[0004] 然而，这种向下兼容的SFP光模块存在一些缺陷。1) 一般低速率信号的信号类型都 是单端TTL，发射端芯片无法工作在高速状态，可能出现输出光信号占空比失真;2)收单输 出信号为差分PECL信号，需在host端加电平转换芯片，以实现单端TTL信号，增加了成本及 电路复杂度;3)采用高速收发芯片，功耗较大且成本较高;4)功率控制通过集成芯片内部的 APC电路完成，由于是高速应用APC电路数据常数很短，低频截止频率较高，在低速率时会出 现信号失真;5)收端电路中，LA的Ios通常通过对交流信号的积分实现，存在时间常数，如果 这个时间常数较短，在通过传输低速率信号时会出现Ios误报，若有Jam功能还会关闭输出 级电路，从而导致误码。
[0005] 因此，在这些特殊的应用环境中，需要的能够完成支持低速率单端TTL信号的SFP 光模块。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于解决常规SFP光模块为兼容低速率，增加电路复杂度和成本，而 且可靠性不高，容易出现信号失真的问题。
[0007] 为了实现上述发明目的，本发明提供一种传输速率32Kbps~80Mbps收发一体SFP 光模块，由光发射单元和光接收单元构成，所述光发射单元包括功率控制电路，所述光接收 单元包括增益控制电路，其中，所述光发射单元的输入端和所述光接收单元的输出端均采 用TTL电平接口，并且，所述功率控制电路和所述增益控制电路的低频截止频率均小于光信 号的传输频率。
[0008] 根据一种具体的实施方式，所述SFP光模块还具有一个备用数据输入管脚和一个 备用数据输出管脚，分别用于所述光发射单元的数据输入与所述光接收单元的数据输出。
[0009] 根据一种具体的实施方式，所述光发射单元还包括光源驱动器、光源和发射端光 功率检测模块，所述光接收单元包括光接收器、限幅放大器和接收端光功率检测模块，其 中；
[0010]所述光源驱动器根据所述光发射单元的输入端输入的TTL电平信号，驱动所述光 源，并且所述发射端光功率检测模块将所述光源的光功率信息反馈至所述功率控制电路， 使所述功率控制电路调节所述光源驱动器的光源驱动电流；
[0011]所述光接收器接收所述光接收单元的输入端输入的光信号，所述接收端光功率检 测模块，用于检测所述光信号的光功率信息;所述跨阻放大器将所述光接收器接收的光信 号转换为电压信号，并由所述增益控制电路控制所述跨阻放大器的增益，使其输出稳定的 电压信号，最后所述电压信号通过所述限幅放大器后，输出为TTL电平信号。
[0012] 根据一种具体的实施方式，输入所述光发射单元的所述TTL电平信号经DC耦合至 所述光源驱动器。
[0013] 根据一种具体的实施方式，还包括微控制单元，用于采集所述SFP光模块的温度、 供电电压、光源驱动电流、发射端光功率和接收端光功率的信息，并且所述微控制单元通过 集成电路总线与外部设备通信。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0015] 本发明的收发一体SFP光模块通过分别在光发射单元的输入和光接收单元的输出 采用TTL电平接口，以有效地传输IEEE C37.94以及一些特殊低速率信号。并且，同时由于功 率控制电路和增益控制电路的低频截止频率均小于光信号的传输频率，能够提高在低传输 速率情况下的可靠性，避免出现信号失真。而且本发明支持的低频到高频的范围区间宽，支 持的高频是低频频率高2000余倍。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明收发一体SFP光模块的结构示意图；
[0017] 图2是本发明收发一体SFP光模块的管脚示意图；
[0018]图3是本发明收发一体SFP光模块的一种实施结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明 上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范 围。
[0020] 如图1所示的本发明收发一体SFP光模块的结构示意图；其中，本发明传输速率 32Kbps~80Mbps收发一体SFP光模块，由光发射单元和光接收单元构成，光发射单元包括功 率控制电路，光接收单元包括增益控制电路，其特征在于，光发射单元的输入端和光接收单 元的输出端均采用TTL电平接口，并且，功率控制电路和增益控制电路的低频截止频率均小 于光信号的传输频率。
[0021] 具体的，光发射单元还包括光源驱动器、光源和发射端光功率检测模块，光接收单 元包括光接收器、限幅放大器和接收端光功率检测模块。
[0022]其中，光源驱动器根据光发射单元的输入端输入的TTL电平信号，驱动光源，并且 发射端光功率检测模块将光源的光