一种28g sfp封装的光模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种28G SFP封装的光模块，包括28G激光器、28G光探测器、微控制器、电接口电路、电源管理电路、发射时钟恢复电路、激光驱动电路、接收时钟恢复电路、限幅放大电路。其中，所述接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路、限幅放大电路、激光驱动电路集成于MAX24033芯片，所述电接口电路采用SFI接口；还包括分别与28G光探测器和28G激光器连接的第一电源管理电路和第二电源管理电路，第一电源管理电路将模块3.3V输入电压升高到4.5～6V，以保证28G光探测器工作于最佳性能点；第二电源管理电路将模块3.3V输入电压升高到3.5～4V，为驱动器提供合适的工作电压。
【专利说明】
一种28G SFP封装的光模块
技术领域
[0001]本发明涉及光通信领域，更具体的说，是涉及一种28GSFP封装的光模块。
【背景技术】
[0002]目前无线接入4G网络的连接以人与人之间的互连为主，但随着穿戴式设备、智能家居、车联网、物联网、自动驾驶、高清视频等大规模商用，将带来大量人与物、物与物的连接，从而形成更广阔和开放的物联网世界。为满足日益增长的带宽需求和人们的生活方式，更高的连接带宽需求被提出，目前业内还没有相关标准。
[0003]随着光通信行业的发展，对SFP(Small Form-factor Pluggables，小型热插拔)类的产品需求是越来越多，SFP光模块是符合MSA协议定义的小型可热插拔光模块，它在光通信系统中提供双向数据传输的功能，5G对于光模块解决方案，需求速率需要达到25G，采用SFP28小型化封装，满足工业级应用，传输距离10m(多模)?1km(单模2?1km)均需要。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种28GSFP封装的光模块，低功耗、小封装、24.33?28.05G传输速率，能用于25G以太网和5th Generat1n无线网络基站建设。
[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]一种28G SFP封装的光模块，包括电接口电路、与电接口电路连接的驱动集成电路、以及分别与驱动集成电路连接的28G激光器和28G光探测器，还包括一微控制器，所述微控制器用于控制驱动集成电路的运行;所述电接口电路为SFI接口。
[0007]作为优选的，所述驱动集成电路包括接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路、限幅放大电路和激光驱动电路;所述接收时钟恢复电路和发射时钟恢复电路分别连接电接口电路，所述接收时钟恢复电路连接有一限幅放大电路，所述限幅放大电路连接到一 28G光探测器，所述发射时钟恢复电路连接有激光驱动电路，所述激光驱动电路连接28G激光器。
[0008]作为优选的，所述激光驱动电路与28G激光器间采用直流耦合方式连接，且所述激光驱动电路设置于所述28G激光器外部。
[0009]作为优选的，所述28G光探测器连接有第一电源管理电路，所述激光驱动电路还连接有第二电源管理电路，所述第一电源管理电路和第二电源管理电路都包括DC-DC升压电路。
[0010]作为优选的，所述接收限幅放大电路与28G光探测器间采用柔性PCB连接。
[0011]作为优选的，所述发射时钟恢复电路输出信号经过激光驱动电路放大，驱动28G激光器发光，从而使28G激光器输出调制光信号，所述光信号速率为24.33?28.05G。
[0012]作为优选的，所述28G光探测器接收到光信号，输出电信号到接收限幅放大电路进行信号放大再输出，接收时钟恢复电路对输入信号进行时钟恢复，进行数据整形，输出24.33?28.05G的电信号。
[0013]作为优选的，所述SFI接口输入供电电压为3.3V，所述第一电源管理电路将输入电压3.3V升高到4.5?6V，对28G光探测器供电，所述第二电源管理电路将输入电压3.3V升高至Ij 3.5?4V，对激光驱动电路供电。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明提供了一种低功耗、小封装、24.33?28.05G传输速率的光模块，以能用于25G以太网和5th Generat1n无线网络基站建设;本发明通过采用第一电源管理电路和第二电源管理电路分别对28G光探测器和28G激光器的输入电压进行管理，第一电源管理电路升压后的输出电压对28G光探测器的供电，以获得更优的接收灵敏度，第二电源管理电路升压后的输出电压对激光驱动电路供电，从而为激光调制器提供足够的headroom，保证电路工作在良好的偏置电压下;激光驱动电路与28G激光器间采用直流耦合方式连接，采用此方式，在传输线上可以不再增加分离元件，从而保证了传输线上特性阻抗连续;接收限幅放大电路与28G光探测器间采用柔性PCB连接，能够保证信号在传输中获得良好的信号完整性。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的光模块的电路结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明所述的一种28GSFP封装的光模块作进一步说明。
[0017]以下是本发明所述的的最佳实例，并不因此限定本发明的保护范围。
[0018]图1示出了本发明所述的一种28GSFP封装的光模块的结构框图，其包括电接口电路、与电接口电路连接的驱动集成电路、以及分别与驱动集成电路连接的28G激光器和28G光探测器;还包括一微控制器，所述驱动集成电路包括接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路、限幅放大电路和激光驱动电路;所述接收时钟恢复电路和发射时钟恢复电路分别连接电接口电路，所述接收时钟恢复电路连接有一限幅放大电路，所述限幅放大电路连接到一28G光探测器，在本实施例中，为了获得足够好的光信号输出质量，在接收限幅放大电路与28G光探测器间采用柔性PCB连接，如此就能够保证信号在传输中获得良好的信号完整性，所述28G光探测器连接有第一电源管理电路;所述发射时钟恢复电路连接有激光驱动电路，所述激光驱动电路连接28G激光器，激光驱动电路设置于28G激光器的外部，减少激光器的功耗，保证了光芯片优良的热性能。为了保证传输线上良好的特性阻抗，设计中需要保证传输线上各点的阻抗连续，需减少传输线上分离元件的数量，在本实施例中，所述激光驱动电路与28G激光器间采用直流耦合方式连接，采用此方式，在传输线上可以不再增加分离元件，从而保证了传输线上特性阻抗连续，所述激光驱动电路还连接有第二电源管理电路。
[0019]所述电接口电路为标准的SFI接口，所述电信号通过电接口电路输入到发射时钟恢复电路，再由激光驱动电路经柔性PCB将放大后的信号输出到28G激光器;所述28G光探测器接收到光信号后转换为电信号，经柔性PCB将电信号传输到限幅放大电路，再由接收时钟恢复电路输出到电接口电路。
[0020]在本实施例中，所述第一电源管理电路和第二电源管理电路都采用DC-DC升压电路，所述第一电源管理电路升压后输出电压对28G光探测器进行供电，可以获得更优的接受灵敏度；由光电二极管的结构可知，光敏面越大结电容越大，而较大的结电容会导致光电二极管带宽下降，在本实施例中，对28G光探测器采用4.5?6V供电，电压升高后可以增大PN结长度，从而减小结电容大小，以满足增大带宽的作用。在本实施例中该DC-DC电压输出可控，在光模块调试过程中，测试系统读取固定光功率条件下的误码率，根据误码率，调节DC-DC输出电压幅值，对比不同电压幅值下的灵敏，选取灵敏度最优条件下的电压幅值并保存，完成模块生产调试。
[0021]作为优选的，所述发射时钟恢复电路输出信号经过激光驱动电路放大，驱动28G激光器发光，从而使28G激光器输出调制光信号，所述光信号速率为24.33?28.05G。
[0022]作为优选的，所述28G光探测器接收到光信号，输出电信号到接收限幅放大电路进行信号放大再输出，接收时钟恢复电路对输入信号进行时钟恢复，进行数据整形，输出24.33?28.05G的电信号。
[0023]作为优选的，所述SFI接口输入供电电压为3.3V，所述第一电源管理电路将输入电压3.3V升高到4.5?6V，对28G光探测器供电，所述第二电源管理电路将输入电压3.3V升高至Ij 3.5?4V，对激光驱动电路供电。
[0024]所述第二电源管理电路升压后输出的电压对激光驱动电路供电，从而为激光驱动电路中的激光调制解调器提供足够的headroom，保证电路工作在良好的偏置电压下，在28G激光器在实际使用中，LD+到LD-间的压差为1.3V，激光驱动电路与28G激光器间采用直耦的方式连接，导致LD-端较LD+端电压低1.3V，在SFI接口的SFP模块中，系统供电为3.3V，采用
3.3V电源直接对LD+供电，LD-端的headroom不足，将影响信号质量，故在本设计中，使用DC-DC升压电路将LD供电升高，从而提高LD-端headroom，保证良好的光信号输出。
[0025]在本实施例中使用MAX24033作为驱动器，该芯片集成发射时钟恢复电路、接收时钟恢复电路、限幅放大电路和激光驱动电路。
[0026]综上所述，本发明提供了一种28GSFP封装的光模块，具有低功耗、小封装、24.33?28.05G传输速率等优点，能用于25G以太网和5th Generat1n无线网络基站建设;本发明通过采用第一电源管理电路和第二电源管理电路分别对28G光探测器和28G激光器的输入电压进行管理，第一电源管理电路升压后的输出电压对28G光探测器的供电，以获得更优的接收灵敏度，第二电源管理电路升压后的输出电压对激光驱动电路供电，从而为激光调制器提供足够的headroom，保证电路工作在良好的偏置电压下;激光驱动电路与28G激光器间采用直流耦合方式连接，采用此方式，在传输线上可以不再增加分离元件，从而保证了传输线上特性阻抗连续;接收限幅放大电路与28G光探测器间采用柔性PCB连接，能够保证信号在传输中获得良好的信号完整性。
[0027]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种28GSFP封装的光模块，其特征在于，包括电接口电路、与电接口电路连接的驱动集成电路、以及分别与驱动集成电路连接的28G激光器和28G光探测器，还包括一微控制器，所述微控制器用于控制驱动集成电路的运行;所述电接口电路为SFI接口。2.根据权利要求1所述的28GSFP封装的光模块，其特征在于，所述驱动集成电路包括接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路、限幅放大电路和激光驱动电路;所述接收时钟恢复电路和发射时钟恢复电路分别连接电接口电路，所述接收时钟恢复电路连接有一限幅放大电路，所述限幅放大电路连接到一 28G光探测器，所述发射时钟恢复电路连接有激光驱动电路，所述激光驱动电路连接28G激光器。3.根据权利要求2所述的28GSFP封装的光模块，其特征在于，所述激光驱动电路与28G激光器间采用直流耦合方式连接，且所述激光驱动电路置于所述28G激光器外部。4.根据权利要求2所述的28GSFP封装的光模块，其特征在于，所述28G光探测器连接有第一电源管理电路，所述激光驱动电路还连接有第二电源管理电路，所述第一电源管理电路和第二电源管理电路都为DC-DC升压电路。5.根据权利要求2所述的28GSFP封装的光模块，其特征在于，所述接收限幅放大电路与28G光探测器间采用柔性PCB连接。6.根据权利要求2所述的28GSFP封装的光模块，其特征在于，所述发射时钟恢复电路输出信号经过激光驱动电路放大，驱动28G激光器发光，从而使28G激光器输出调制光信号，所述光信号速率为24.33?28.05G。7.根据权利要求6所述的28GSFP封装的光模块，其特征在于，所述28G光探测器接收到光信号，输出电信号到接收限幅放大电路进行信号放大再输出，接收时钟恢复电路对输入信号进行时钟恢复，进行数据整形，输出24.33?28.05G的电信号。8.根据权利要求4所述的28GSFP封装的光模块，其特征在于，所述SFI接口输入供电电压为3.3V，所述第一电源管理电路将输入电压3.3V升高到4.5?6V，对28G光探测器供电，所述第二电源管理电路将输入电压3.3V升高到3.5?4V，对激光驱动电路供电。
【文档编号】H04B10/40GK105915292SQ201610216840
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】张勇, 樊志刚
【申请人】武汉华工正源光子技术有限公司