专利名称：高esd防护光通信信号发射接收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电通信技术领域，尤其是涉及一种高ESD环境的高ESD防护光通信信号发射接收装置。
背景技术：
在光通信链路系统中，光电模块实现光电转换功能。而光电模块作为ESD敏感器件，在实际应用中经常会出现因为ESD问题导致的失效。特别是一些ESD强度高的应用环境，现有技术的光电模块均不能满足要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以应用于高ESD环境的高ESD防护光通信信号发射接收装置，解决现有技术的缺陷。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:高ESD防护光通信信号发射接收装置，包括用于安装装置主体的外壳，以及设置于外壳内的装置主体，所述的装置主体集成有TOSA、ROSA、发射驱动电路、接收限幅放大电路以及ESD保护电路。所述的外壳为全金属外壳。所述外壳内部设置有卡槽，所述TOSA、ROSA通过设置于外壳内部的卡槽集成固定，所述集成固定T0SA、R0SA的卡槽为PEI卡槽。所述的TOSA、ROSA为分离设计，即将管芯与金属固定装置隔离，防止静电通过金属固定装置进入对ESD非常敏感的管芯，导致管芯失效。
图1所示为本实用新型所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置工作原理示意图；图2所示为本实用新型所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置ESD保护电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。本实施例所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置(高ESD防护光电模块)包括用于安装模块主体的外壳，以及设置于外壳内的模块主体，所述的装置主体集成有TOSA(光发射次模块，Transmitter Optical Subassembly)、ROSA(光接收次模块,Receiver OpticalSubassembly)、发射驱动电路、接收限幅放大电路以及ESD (静电放电，ElectrostaticDischarge)保护电路。如图1所示，本实用新型的具体工作过程为:电数据信号通过差分信号对TX+/TX-进入光电模块，经过光电模块内部发射驱动电路，将电信号耦合进发射激光器TOSA，并驱动激光器发光，这样实现电到光的转换，信号通过光纤中光传到目标地。因环境温度的改变，激光器的发光强度也会改变，为保证传输性能，必须保持光强度的稳定。所以本实用新型内部发射驱动电路集成了光功率自动控制，具体工作过程如下:激光器的发光效率随温度变化较大，当温度升高时激光器的发光效率变低，这时为了保持光功率不变，需要更大的驱动电流。因此，激光器将发光效率反馈给驱动芯片，驱动芯片自动算出需要补偿的值，重新调整输出驱动电流，以保证发射光功率的稳定。光数据信号通过PIN-TIA光接收模块接收，接收后通过模块内部的光电二极管转换为电信号，输入到前置放大模块中进行放大。所述前置放大模块包括多级前端放大晶体管，所述多级前端放大晶体管用于对光电二极管产生的电信号进行增益放大控制。也就是说，所述多级前端放大晶体管在增益前对信号强度进行比较，将小功率输入光转换后的小幅度电信号采用大增益的放大倍数，而对大功率光转换后的大幅度信号采用小增益的放大倍数，从而使其输出的电信号幅度波动大大小于光信号功率的波动幅度，实现不同的输入信号强度通过不同的放大器链路来得到最终相同的增益效果。然后将这些信号差分输出至接收限幅放大，最后通过RX+/RX-输出至系统电路。在接收限幅放大器上集成了无光告警功能，即设定一个参考值，当PIN-TIA接收到的光转换成的幅度小于此参考值时，芯片关断并在SD上输出低电平，大于参考值时，芯片开启并在SD上输出高电平。这样就方便了系统对链路的检测监控。本实用新型的进一步优选实施方式是:所述高ESD防护光电模块采用全金属外壳，保证良好的屏蔽和接地，将静电快速释放，起到保护内部主体装置的作用。为了保证插拔性能，外壳内部固定T0SA/R0SA的卡槽采用PEI (聚醚酰亚胺，Polyetherimide)材料制作。静电释放具体工作过程如下:当外壳上生成静电后，通过外壳最短路径将静电导入大地进行释放，防止了静电进入内部主体装置，起到有效的保护作用。本实用新型的进一步优选实施方式是:所述高ESD防护光电模块T0SA/R0SA为管芯与金属固定装置分离绝缘设计，即将管芯与金属固定装置绝缘，原技术方案一般通过激光焊接将管芯和金属固定装置连接，此实用新型采用胶粘连接，起到绝缘目的，防止静电通过金属固定装置进入对ESD非常敏感的管芯，导致管芯失效。此外，为保证金属固定装置上的静电能够快速释放，将此装置设计成与外壳面接触。即采用铜片将器件下套与外壳进行接触连接，提高接触面积，将原有线接触技术改进为面接触。如图2所示，本实用新型的进一步优选实施方式是:对静电敏感的管芯、芯片及差分信号线上增加ESD防护电路，ESD电路主要由ESD防护器件构成。另外在LAYOUT时铺设完整的地平面，达到快速吸收或释放静电的目的。ESD防护器件的工作原理就是当静电在保护的数据线上达到他的触发电压的时候，保护管就由高阻抗变成低阻抗瞬间把静电旁路(就是把静电导到地上去)。采用的器件为高分子聚合物和TVS (瞬态电压抑制器，Transient Voltage Suppressor)的混合体,其具有更低的触发电压，能更好的保护数据电路。此保护电路相当于旁路，不会影响到正常的通信功能。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种高ESD防护光通信信号发射接收装置，其特征是:所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置包括用于安装装置主体的外壳，以及设置于外壳内的装置主体，所述的装置主体集成有TOSA、ROSA、发射驱动电路、接收限幅放大电路以及ESD保护电路。
2.如权利要求1所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置，其特征是:所述的外壳为全金属外壳。
3.如权利要求1所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置，其特征是:所述外壳内部设置有卡槽，所述T0SA、R0SA通过设置于外壳内部的卡槽集成固定，所述集成固定T0SA、ROSA的卡槽为PEI卡槽。
4.如权利要求1所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置，其特征是:所述的T0SA、ROSA为分离设计。
专利摘要本实用新型公开了一种高ESD防护光通信信号发射接收装置，所述的高ESD防护光通信信号发射接收装置包括包括用于安装装置主体的外壳，以及设置于外壳内的装置主体，所述的装置主体集成有TOSA、ROSA、发射驱动电路、接收限幅放大电路以及ESD保护电路。本实用新型所述的可以同时进行光通信信号的发射和接收、电光和光电转换。本实用新型主要应用在高ESD环境系统，在光电通信中主要用来传输各种数据信号、图像等。产品在设计方面除满足光电通信功能外，在高ESD防护方面也采用新的独特设计满足要求。
文档编号H04B10/40GK203027263SQ20122073781
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者郭海岩, 寇元庆, 方生金, 李传奇 申请人:深圳思达光电通信技术有限公司