双纤双向超短型光模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种双纤双向超短型光模块，包括：控制器、控制电路、光发射模块、光接收模块、温控电路；所述光发射模块与光接收模块和温控电路封装在同一个金属壳体内，所述控制器和控制电路封装在金属壳体外部，所述光发射模块的输入端连接控制器的输出端，所述光接收模块的输出端连接控制器的输入端，所述控制电路的输出端连接温控电路的控制端。本实用新型的采用装置模块化的设计，降低整体的体积，同时将光发射模块与光接收模块和温控电路封装在同一个金属壳体内，增强了模块抗电磁干扰能力，降低光发射模块与光接收模块信号通道之间产生串扰。
【专利说明】
双纤双向超短型光模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种双纤双向超短型光模块。
【背景技术】
[0002]光模块(optical module)由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。根据目前光模块行业标准(如SFP、SFP+、QSFP+、CFP、CFP2、CFP4等)中对光纤连接器的信号规定，发射端和接收端光接口和电接口都分别设计成在模块结构的X方向上左右排列，光纤连接器的发射接口和接收接口设计成位于同一个与X轴平行的水平面中左右排列，印制电路板电气接口的发射端高速信号和接收端高速信号也设计成在印刷电路板上左右分开排列。这种布置方式限制了发射端光组件和接收端光组件只能分别利用模块宽度的一半，从而导致光模块具有如下不足之处:
[0003]第一，发射端光组件和接收端光组件由于空间的限制也会导致光模块中信号通道之间的间隔受限，从而容易导致信号通道之间产生串扰；
[0004]第二、由于发射端光组件一般比接收端光组件产生的热量多，因此，发射端光组件和接收端光组件的左右并排的布置方式将导致热量主要集中在光模块的一侧，从而不利于发射端光组件的散热，进而影响整个光模块的散热效果；
[0005]第三，现有的光模块耗电量大，不节能。
[0006]如中国专利公开号为CN104753601 A的发明专利，该发明专利提供一种光模块，优点是降低光模块中激光器的成本，然而，这种光模块中的发射端光组件产生的热量多，影响整个光模块的散热效果。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0008]为此，本实用新型的目的在于提出一种节能的双纤双向超短型光模块。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型提供一种双纤双向超短型光模块，包括:控制器、控制电路、光发射模块、光接收模块、温控电路；
[0010]所述光发射模块与光接收模块和温控电路封装在同一个金属壳体内，所述控制器和控制电路封装在金属壳体外部，所述光发射模块的输入端连接控制器的输出端，所述光接收模块的输出端连接控制器的输入端，所述控制电路的输出端连接温控电路的控制端。
[0011]优选的，所述光发射模块的第一输入端通过第一电容与控制器的信号发送端的高电平端连接，所述光发射模块的第二输入端通过第二电容与控制器的信号发送端的低电平端连接，所述光发射模块的第一输入端与第二输入端之间连接第一电阻。
[0012]优选的，所述光接收模块的第一输出端通过第三电容与控制器的信号接收端的高电平端连接，所述光接收模块的第二输出端通过第四电容与控制器的信号接收端的低电平端连接，所述控制器的信号接收端的高电平端与低电平端之间连接第二电阻。
[0013]优选的，所述光发射模块包括激光器、激光驱动器、激光调制器、温度补偿电路、PECL输入接口电路，所述PECL输入接口电路的输入端接数据输入信号，其输出端接激光调制器的输入端，所述激光调制器的输出端接激光器，其控制端接温度补偿电路，所述激光驱动器的输出端接激光器的控制端，所述温度补偿电路的输入端接激光驱动器的输出端。
[0014]优选的，所述光发射模块还包括监测单元，所述监测单元的输入端分别与激光器、激光驱动器、激光调制器、温度补偿电路、PECL输入接口电路连接，其输出端与控制器连接。
[0015]优选的，所述激光驱动器选用MAX3799信号的驱动芯片。
[0016]优选的，所述光接收模块包括光探测二极管、前置跨阻放大器、低通滤波器、限幅放大器、PECL缓冲器、缓冲器、信号检测电路，所述光探测二极管的正极接前置跨阻放大器的同相输入端，其负极接前置跨阻放大器反相输入端，所述前置跨阻放大器的输出端接低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端接限幅放大器的输入端，所述限幅放大器的输出端分别接信号检测电路和PECL缓冲器的输入端，所述信号检测电路的输出端接缓冲器的输入端，所述PECL缓冲器的输出端为光接收模块的数据输出端，所述缓冲器的输出端为光接收模块的信号检测输出端。
[0017]优选的，所述限幅放大器选用MT5010型号的芯片。
[0018]优选的，所述控制器选用DS1878型号的芯片。
[0019]本实用新型的一种双纤双向超短型光模块，具有的有益效果如下:
[0020]1、本实用新型的采用装置模块化的设计，降低整体的体积，同时将光发射模块与光接收模块和温控电路封装在同一个金属壳体内，增强了模块抗电磁干扰能力，降低光发射模块与光接收模块信号通道之间产生串扰。
[0021]2、本实用新型采用全金属的外壳设计，采用温控电路随时控制金属壳体内的温度，进而提高光模块的整体散热能力。
[0022]3、本实用新型将光发射模块的输入端与控制器的信号发送端的高、低电平端分别连接，将光接收模块的输出端与控制器的信号接收端的高、低电平端分别连接，通过电平信号来控制光发射模块和光接收模块的工作，可使光模块进入节电模式，达到节能的效果。
[0023]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0024]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0025]图1为本实用新型的电路原理图；
[0026]图2为本实用新型的光发射模块的结构连接图；
[0027]图3为本实用新型的光接收模块的结构连接图；
[0028]图4为本实用新型的激光驱动器的电路原理图；
[0029]图5为本实用新型的控制器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0032]PECL(Positive Emitter-Coupled Logic)是一种芯片间互连常用的接口，由ECL标准发展而来，在PECL电路中省去了负电源，可以和系统内的其他电路共用一个正电源供电，较ECL电路更便于实用。PECL信号的摆幅相对于ECL要略小些这使得该逻辑更适合于高速数据的串行或并行连接。
[0033]本实用新型提供一种双纤双向超短型光模块，参考附图1，包括:控制器1、控制电路6、光发射模块3、光接收模块4、温控电路5。
[0034]具体来讲，光发射模块3与光接收模块4和温控电路5封装在同一个金属壳体2内，控制器I和控制电路6封装在金属壳体2外部，光发射模块3的输入端连接控制器I的输出端，光接收模块4的输出端连接控制器I的输入端，控制电路6的输出端连接温控电路5的控制端。
[0035]其中，控制器选用DS1878型号的芯片，其电路原理图参考附图5。
[0036]下面对光发射模块3与控制器I的连接关系进行描述，参考附图1:
[0037]光发射模块3的第一输入端通过第一电容CZl与控制器I的信号发送端的高电平端连接，光发射模块3的第二输入端通过第二电容CZ2与控制器I的信号发送端的低电平端连接，光发射模块3的第一输入端与第二输入端之间连接第一电阻RZ1。
[0038]下面对光接收模块4与控制器I的连接关系进行描述，参考附图1:
[0039]光接收模块4的第一输出端通过第三电容CZ3与控制器I的信号接收端的高电平端连接，光接收模块4的第二输出端通过第四电容CZ4与控制器I的信号接收端的低电平端连接，控制器I的信号接收端的高电平端与低电平端之间连接第二电阻RZ2。
[0040]下面对光发射模块3进行具体描述，参考附图2:
[0041 ] 光发射模块3包括激光器7、激光驱动器8、激光调制器9、温度补偿电路1、PECL输入接口电路11、监测单元12，PECL输入接口电路11的输入端接数据输入信号，其输出端接激光调制器9的输入端，激光调制器9的输出端接激光器7，其控制端接温度补偿电路10，激光驱动器8的输出端接激光器7的控制端，温度补偿电路10的输入端接激光驱动器8的输出端；监测单元12的输入端分别与激光器7、激光驱动器8、激光调制器9、温度补偿电路10、PECL输入接口电路11连接，其输出端与控制器I连接。
[0042]其中，激光器采用大功率的激光器，激光驱动器选用MAX3799信号的驱动芯片，电路原理图参考附图4。
[0043]下面对光接收模块4进行具体描述，参考附图3:
[0044]光接收模块4包括光探测二极管13、前置跨阻放大器14、低通滤波器15、限幅放大器16、PECL缓冲器17、缓冲器18、信号检测电路19，光探测二极管13的正极接前置跨阻放大器14的同相输入端，其负极接前置跨阻放大器14反相输入端，前置跨阻放大器14的输出端接低通滤波器15的输入端，低通滤波器15的输出端接限幅放大器16的输入端，限幅放大器16的输出端分别接信号检测电路19和PECL缓冲器18的输入端，信号检测电路19的输出端接缓冲器18的输入端，PECL缓冲器17的输出端为光接收模块4的数据输出端，缓冲器18的输出端为光接收模块4的信号检测输出端。
[0045]其中，限幅放大器选用MT5010型号的芯片。
[0046]工作原理:光发射模块工作时，控制器将一定码率的电信号输入给光发射模块，经光发射模块内部的激光调制器处理后，再由激光驱动器内的驱动芯片驱动激光器(LD)发射出相应速率的调制光信号，其内部还有温度补偿电路，使输出的光信号功率保持稳定;整个过程是将电信号传换成光信号的过程。
[0047]光接收模块工作时，由光探测二极管接收一定码率的光信号，并将光信号转换为电信号，经前置跨阻放大器后输出相应码率的电信号，接着由低通滤波器对接收的信号进行滤波，再由限幅放大器I对处理后的信号进行限幅放大，然后经PECL缓冲器向控制器输出数据信号，由信号检测电路和缓冲器向控制器输出检测信号，最后由控制器进行信号处理及金属壳体内部温度的控制。
[0048]本实用新型的采用装置模块化的设计，降低整体的体积，同时将光发射模块与光接收模块和温控电路封装在同一个金属壳体内，增强了模块抗电磁干扰能力，降低光发射模块与光接收模块信号通道之间产生串扰。
[0049]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0050]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。
【主权项】
1.一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，包括:控制器、控制电路、光发射模块、光接收模块、温控电路； 所述光发射模块与光接收模块和温控电路封装在同一个金属壳体内，所述控制器和控制电路封装在金属壳体外部，所述光发射模块的输入端连接控制器的输出端，所述光接收模块的输出端连接控制器的输入端，所述控制电路的输出端连接温控电路的控制端。2.如权利要求1所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述光发射模块的第一输入端通过第一电容与控制器的信号发送端的高电平端连接，所述光发射模块的第二输入端通过第二电容与控制器的信号发送端的低电平端连接，所述光发射模块的第一输入端与第二输入端之间连接第一电阻。3.如权利要求1所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述光接收模块的第一输出端通过第三电容与控制器的信号接收端的高电平端连接，所述光接收模块的第二输出端通过第四电容与控制器的信号接收端的低电平端连接，所述控制器的信号接收端的高电平端与低电平端之间连接第二电阻。4.如权利要求1所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述光发射模块包括激光器、激光驱动器、激光调制器、温度补偿电路、PECL输入接口电路，所述PECL输入接口电路的输入端接数据输入信号，其输出端接激光调制器的输入端，所述激光调制器的输出端接激光器，其控制端接温度补偿电路，所述激光驱动器的输出端接激光器的控制端，所述温度补偿电路的输入端接激光驱动器的输出端。5.如权利要求4所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述光发射模块还包括监测单元，所述监测单元的输入端分别与激光器、激光驱动器、激光调制器、温度补偿电路、PECL输入接口电路连接，其输出端与控制器连接。6.如权利要求4所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述激光驱动器选用MAX3799信号的驱动芯片。7.如权利要求1所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述光接收模块包括光探测二极管、前置跨阻放大器、低通滤波器、限幅放大器、PECL缓冲器、缓冲器、信号检测电路，所述光探测二极管的正极接前置跨阻放大器的同相输入端，其负极接前置跨阻放大器反相输入端，所述前置跨阻放大器的输出端接低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端接限幅放大器的输入端，所述限幅放大器的输出端分别接信号检测电路和PECL缓冲器的输入端，所述信号检测电路的输出端接缓冲器的输入端，所述PECL缓冲器的输出端为光接收模块的数据输出端，所述缓冲器的输出端为光接收模块的信号检测输出端。8.如权利要求7所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述限幅放大器选用MT5010型号的芯片。9.如权利要求1所述的一种双纤双向超短型光模块，其特征在于，所述控制器选用DS1878型号的芯片。
【文档编号】H04B10/516GK205545283SQ201620321496
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】周钢
【申请人】南京翰宏科技信息有限公司