专利名称：一种gbic光模块电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光通信领用，尤其涉及一种GBIC光模块电路。
背景技术：
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。光模块逐渐向可插拔、低功耗、低成本方向发展。千兆接口转换器GBIC (Giga Bitrate InterfaceConverter)可热插拨的接口特性，决定了设备对模块选择的灵活性。用户可以根据具体的应用需求，自由的扩展短波、长波、超长波的光口或电口作为传输媒介来配置设备，从而使端口满负荷运行，避免以焊接方法组装的光模块因为不易更换而造成的昂贵光端口闲置，因此其在市场上占有较大的市场分额。现有业内GBIC的设计方案中，一般都是单3. 3V或者单5V电源，只能使用固定的 TIA (Trans-Impedance Amplifier,跨阻放大器)，兼容性不好；并且短距离、长距离和超长距离均需要使用不同的电路结构来满足传输需求，使得电路种类繁多，没有一种能满足各种传输距离需求的通用电路。随着光纤通信的飞速发展和普及，对光模块的应用范围越来越宽广，性能和寿命要求也越来越高，一般的GBIC光模块已经满足不了客户多元化要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种GBIC光I吴块电路，解决现有GBIC光I吴块电路所存在的电源要求严格，兼容性差等问题，提供了一种用途广泛，稳定性好、寿命高并且可以兼容3. 3V/5V电源的光模块设计电路。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种GBIC光模块电路，包括光学次模块、连接器、激光器驱动与安全控制电路、限幅放大器和LOS信号检测电路，所述激光器驱动与安全控制电路及所述限幅放大器和LOS信号检测电路分别通过外围耦合电路与连接器相连，所述连接器为20pin针连接器，其中，所述GBIC光模块电路还包括电源管理与LDO模块，所述电源管理与LDO模块与所述连接器相连，所述电源管理与LDO模块包括稳压电路，所述稳压电路能将5V电压稳压到3. 3V。其中，所述光学次模块单独包括双向光传输组件，所述双向光传输组件一端连接所述激光器驱动与安全控制电路，另一端连接所述限幅放大器和LOS信号检测电路；或所述光学次模块包括光发送接口组件和光接收接口组件，所述光发送接口组件与所述激光器驱动与安全控制电路相连，所述光接收接口组件与所述限幅放大器和LOS信号检测电路相连。其中，所述光接收接口组件为PIN-TIA光接收接口组件或APD-TIA光接收接口组件，当所述光接收接口组件为APD-TIA光接收接口组件时，所述GBIC光模块电路还包括APD高压控制电路，所述APD高压控制电路与所述APD-TIA光接收接口组件连接，所述APD高压控制电路包括热敏电阻。优选的，所述光发送接口组件为法布里一泊罗谐振腔激光器、分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器、稀疏波分复用器中的任一种。其中，所述GBIC光模块电路还包括与所述连接器相连的I2C总线与EEPROM模块。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果I)、电源管理部分采用稳压电路将5V电压稳压到3. 3V，使得模块能够兼容3. 3V和5V电源；2)、当所述光接收接口组件为APD-TIA光接收接口组件时，光接收接口组件上连接有APD高压控制电路，APD高压控制电路产生APD光电二极管所需要的高压，通过将热敏电阻随温度变化的电阻值转换成电压来对APD-TIA的雪崩电 压进行温度补偿，达到接收灵敏度在温度变化范围内保持稳定的目的；3)、由于光发送组件可以是FP、DFB、VCSEL, CWDM等器件，光接收组件可以是PIN-TIA或APD-TIA，器件选择灵活，使得本实用新型电路设计可以满足短距离、长距离和超长距离的传输要求。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图图I为本实用新型实施例一 GBIC光模块电路结构示意图；图2为本实用新型实施例二 GBIC光模块电路结构示意图；图3为本实用新型实施例三GBIC光模块电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例GBIC光模块电路包括满足GBIC Specification Rev. 5· 5规范和IEEE 802. 3z Megabit Eternity 1000BASE-LX规范定义的20pin针连接器、电源管理与LDO模块、激光器驱动与安全控制电路、限幅放大器和LOS信号检测电路、及光学次模块,其中，LDO为低压差线性稳压器,其英文全称为Low DropOut linear regulator。所述激光器驱动与安全控制电路及所述限幅放大器和LOS信号检测电路分别通过外围耦合电路与连接器相连，所述电源管理与LDO模块与所述连接器相连，所述电源管理与LDO模块对电源进行滤波处理，减少电源上的干扰和噪声，该模块包括稳压电路，所述稳压电路能将5V电压稳压到3. 3V，实施时，稳压电路可以为能将5V电压稳压到3. 3V的低压差稳压芯片，使得GBIC光模块能够自由选择工作电压为3. 3V或5V的TIA，使得模块能够兼容3. 3V和5V电源设备。所述GBIC光模块电路还包括与20pin针连接器相连的I2C总线，本实用新型实施例GBIC光模块电路通过I2C接口与上位机进行通信，所述20pin针连接器也称为20脚针连接器。其中，所述光学次模块可以单独包括双向光传输组件BOSA (Bi-direction OpticSub-assembly),参见图I。所述光学次模块也可以包括光发送接口组件TOSA(TransmitterOptical Sub-Assembly)和光接收接口组件 ROSA (Receiver Optical Sub-Assembly),参见图2、图3。当光学次模块为双向光传输组件BOSA时,所述双向光传输组件一端连接所述激光器驱动与安全控制电路，另一端连接所述限幅放大器和LOS信号检测电路。双向光传输组件BOSA就是将光发送接口组件TOSA和光接收接口组件ROSA集成在一个组件里面，在光纤通信中，只需要一根光纤进行传输。而当光学次模块包括光发送接口组件TOSA和光接收接口组件ROSA时，所述光发送接口组件与所述激光器驱动与安全控制电路相连，所述光接
收接口组件与所述限幅放大器和LOS信号检测电路相连。 对于信号接收端来说，本实用新型支持PIN-TIA和APD-TIA两种方式，即所述光接收接口组件可以为PIN-TIA光接收接口组件或APD-TIA光接收接口组件，当所述光接收接口组件为APD-TIA光接收接口组件时，所述GBIC光模块电路还包括APD高压控制电路，参见图3，所述APD高压控制电路与所述APD-TIA光接收接口组件连接，所述APD高压控制电路包括热敏电阻。当采用PIN-TIA方式时，不需要AH)高压控制单元。长距离传输时需要采用APD-TIA，当采用APD-TIA方式时，需要由APD高压控制单元产生APD光电二极管所需要的高压，通过将热敏电阻随温度变化的电阻值转换成电压来对APD-TIA的雪崩电压进行温度补偿，达到接收灵敏度在温度变化范围内保持稳定的目的。在应用中，光发送组件可以是法布里一泊罗谐振腔激光器FP (Fabry-Perot),分布反馈激光器DFB (Distributed Feed Back)、垂直腔面发射激光器VCSEL (VerticalCavity Surface Emitting Laser)、稀疏波分复用器 CWDM (Coarse wavelength divisionmultiplexing)等器件，光接收组件可以是PIN-TIA和APD-TIA。由于器件选择的灵活性，使得本实用新型电路设计可以满足短距离、长距离和超长距离的传输要求。本实用新型实施例中，激光器驱动与安全控制电路接收从上位机来的高速电信号，驱动光发送接口组件TOSA的激光器发光，实现电信号到光信号的转换，电流监控管脚监视光发送模块接口组件TOSA的背光电流,进行APC (Automatic Power Control)自动功率控制，实现发送光功率的稳定；在调试模块出光功率和消光比的时候，采用了自动化软件根据器件参数和模块指标来进行自动取电阻的技术，并且严格控制激光器的工作电流，使激光器工作在最佳工作状态，模块性能更稳定，寿命更长。上位机可以通过激光器驱动与安全控制电路中的激光器驱动关断控制信号(TX_DIS)控制激光器发光还是不发光。当激光器驱动和激光器部分出现故障时，将通过20pin针连接器电接口单元输出激光器故障指示信号(TX_Fault)给上位机。光接收接口组件ROSA中的PIN光电二极管把接收的光信号转换成高速电信号，经过光接收接口组件中跨阻放大器TIA放大给限幅放大器部分，限幅放大器放大后输出的标准的电信号，通过20pin针连接器电接口给上位机。限幅放大器和LOS信号检测电路接收无光信号时候也可以通过20pin针连接器电接口单元输出无光指示信号(RX_L0S)给上位机，并可以关断模块收光。本实用新型采用宽电源、自动取调试电阻以及器件可以自由配置的技术来设计GBIC光模块，适用于GBIC SMF MMF的短距离、长距离和超长距离应用。本实用新型设计不仅支持GBIC光模块宽电源、各种传输距离的多元化应用，还有效地提高模块工作性能的稳定性和延长工作寿命。本实用新型中的激光器驱动与安全控制电路、及限幅放大器和LOS信号检测电路可以分别位于激光器驱动芯片及限幅放大集成芯片两片主芯中，也可以集成在一个主芯片中，当采用单芯片方案设计GBIC光模块使，外围电路简单，器件数量较少，成本较低，整个光模块发热量较常规GBIC光模块小。本实用新型实施例中的GBIC光模块电路适用于GBIC单模、多模及长距离的CffDM(Coarse wavelength division multiplexing,稀疏波分复用)应用。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本实用新型并不局限于前述的具体实施方式
。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组
口 ο
权利要求1.一种GBIC光模块电路，包括光学次模块、连接器、激光器驱动与安全控制电路、限幅放大器和LOS信号检测电路，所述激光器驱动与安全控制电路及所述限幅放大器和LOS信号检测电路分别通过外围耦合电路与连接器相连，其特征在于，所述GBIC光模块电路还包括电源管理与LDO模块，所述电源管理与LDO模块与所述连接器相连，所述电源管理与LDO模块包括稳压电路，所述稳压电路能将5V电压稳压到3. 3V。
2.如权利要求I所述的GBIC光模块电路,其特征在于,所述光学次模块包括双向光传输组件，所述双向光传输组件一端连接所述激光器驱动与安全控制电路，另一端连接所述限幅放大器和LOS信号检测电路。
3.如权利要求I所述的GBIC光模块电路,其特征在于,所述光学次模块包括光发送接口组件和光接收接口组件；所述光发送接口组件与所述激光器驱动与安全控制电路相连，所述光接收接口组件与所述限幅放大器和LOS信号检测电路相连。
4.如权利要求3所述的GBIC光模块电路，其特征在于，所述光接收接口组件为PIN-TIA光接收接口组件或APD-TIA光接收接口组件。
5.如权利要求4所述的GBIC光模块电路，其特征在于，当所述光接收接口组件为APD-TIA光接收接口组件时，所述GBIC光模块电路还包括APD高压控制电路，所述APD高压控制电路与所述APD-TIA光接收接口组件连接，所述APD高压控制电路包括热敏电阻。
6.如权利要求4或5所述的GBIC光模块电路，其特征在于，所述光发送接口组件为法布里一泊罗谐振腔激光器、分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器、稀疏波分复用器中的任一种。
7.如权利要求I至5中任一项所述的GBIC光模块电路，其特征在于，所述GBIC光模块电路还包括与所述连接器相连的I2C总线与EEPROM模块。
专利摘要本实用新型公开了一种GBIC光模块电路，包括连接器、激光器驱动与安全控制电路、限幅放大器和LOS信号检测电路、电源管理与LDO模块、及双向光传输组件BOSA(或光发送接口组件TOSA和光接收接口组件ROSA)，所述电源管理与LDO模块包括能将5V电压稳压到3.3V的稳压电路，所述光接收接口组件ROSA为APD-TIA时，其上可连接用于产生APD光电二极管所需高压的APD高压控制电路，其通过将热敏电阻对APD-TIA的雪崩电压进行温度补偿，达到接收灵敏度在温度变化范围内保持稳定的目的，是一种用途广泛，稳定性好、寿命高并且可以兼容3.3V/5V电源的光模块设计方案。
文档编号H04B10/12GK202444492SQ201220082610
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者罗红波, 肖杰, 赵迎春, 陈刚 申请人:成都新易盛通信技术股份有限公司