專利名稱：雙向光模塊的制作方法
專利說明本實用新型涉及光通信技術領域，尤其涉及一種雙向光模塊。
背景技術：
[0002]隨著經濟和技術的發展，人們對寬帶的要求變得越來越高。光纖通信技術的發展和近幾年來數據業務的劇增，使得高速光模塊在光通信系統中已大規模應用。[0003]圖I是現有技術中高速光模塊的結構示意圖。參見圖1，該光模塊包括20針連接器101、激光器驅動電路102、接收限幅放大電路103、發射器104以及接收器105。其中，20 針連接器101的發射信號端和激光器驅動電路102的發射信號輸入端相連，接收信號端和接收限幅放大電路103的接收信號輸出端相連。激光器驅動電路102的發射信號端和發射器104的接收信號端相連。接收限幅放大電路103的接收信號端和接收器105的發射信號端相連。發射器104的發射端和外部的光纖相連。接收器105的接收端和外部光纖相連。[0004]現有技術中，20針連接器101的工作過程分為發射電信號的過程和接收電信號的過程。其中，20針連接器101發射電信號的過程如下20針連接器101通過發射信號端向激光器驅動電路102的發射信號輸入端發送發射電信號，激光器驅動電路102接收發射電信號，并驅動發射器104將發射電信號轉換為光信號，并通過發射器104的發射端將光信號發送到光纖上，從而使得光信號在光通信網絡上傳輸。20針連接器101接收電信號的過程如下光信號通過光纖傳輸到接收器105的接收端，接收器105接收光信號并將光信號轉換為電信號發送到接收限幅放大電路103，接收限幅放大電路103接收電信號并將電信號進行限幅和放大處理，接收限幅放大電路103將處理后的電信號通過發送接收信號端發送到 20針連接器101內部。[0005]由上述可知，目前的高速光模塊存在以下缺點[0006]一、由于發射器和接收器分別使用各自的光纖，造成了光纖的浪費，使得發射器和接收器需要分別具有接收端口，雙向光器件端口的密度較大。[0007]二、激光器驅動電路和接收限幅放大電路使用的是兩個單獨的芯片，所以需要的芯片較多，增加了功耗。實用新型內容本實用新型的實施例提供一種雙向光模塊，可以節省光纖、提高單纖雙向光器件端口的密度。[0009]為達到上述目的，本實用新型實施例提供的一種雙向光模塊，該光模塊包括連接器、激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片以及單纖雙向光器件。其中，所述連接器的發射信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的發射信號輸入端相連，接收信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的接收信號輸出端相連；所述激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的發射信號輸出端和單纖雙向光器件的發射信號輸入端相連，接收信號端和單纖雙向光器件的接收信號輸出端相連；所述單纖雙向光器件的信號收發端和外部光纖3相連。[0010]較佳地，進一步包括電源緩啟動電路，其中，所述電源緩啟動電路的電源輸入端和連接器的電源輸出端相連，第一驅動端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的電源輸入端相連，第二驅動端和單纖雙向光器件的電源輸入端相連。[0011 ] 較佳地，進一步包括微控制器，其中，所述微控制器的電源輸入端和電源緩啟動電路的第三驅動端相連，第二輸入端和連接器的輸出端相連，輸出端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的輸入端相連。[0012]較佳地，所述微控制器包括微控制器電路和溫度采樣模塊，其中，微控制器電路的輸入端分別與溫度采樣模塊的輸出端以及連接器的輸出端相連，輸出端通過串行總線和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的輸入端相連。[0013]較佳地，所述激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片包括激光器驅動電路和接收限幅放大電路，其中，所述激光器驅動電路的發射信號輸入端和連接器的發射信號端相連，輸入端通過串行總線和微控制器的輸出端相連，發射信號端和單纖雙向光器件的發射信號輸入端相連；所述接收限幅放大電路的接收信號輸出端和連接器的接收信號端相連， 接收信號端和單纖雙向光器件的接收信號輸出端相連。[0014]較佳地，所述單纖雙向光器件包括發射器和接收器。其中，所述發射器的接收信號端和激光器驅動電路的發射信號端相連；所述接收器的發射信號端和接收限幅放大電路的接收信號端相連。[0015]由上述技術方案可見，本實用新型實施例提供的一種雙向光模塊，通過將發射器的發射端和接收器的接收端合并為一個端口，節省了光纖，提高了端口的密度；通過將激光器驅動電路和接收限幅放大電路合并在同一塊芯片上，減少了芯片數量，從而降低了功耗。
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，還可以根據這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。[0017]圖I是現有技術中聞速光|旲塊的結構不意圖；[0018]圖2是本實用新型雙向光模塊的結構示意圖。
具體實施方式
[0019]以下將結合附圖對本實用新型各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然， 所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬于本實用新型所保護的范圍。[0020]本實用新型提出一種雙向光模塊，通過將發射器的發射端和接收器的接收端合并為一個端口，節省了光纖，提高了端口的密度；通過將激光器驅動電路和接收限幅放大電路合并在同一塊芯片上，減少了芯片數量，從而降低了功耗；通過增加微控制器對光模塊進行配置，有利于自動化生產，提高了生產效率；除此之外，本使用新型還采用了電源緩啟動電路，電源緩啟動電路可以抑制外部電源的電壓過沖，噪聲和電源紋波，給模塊提供一個高質量的電源信號，從而提高了數據信號的質量，降低串擾。[0021]圖2是本實用新型雙向光模塊的結構示意圖。參見圖2，該光模塊主要包括連接器201、激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204以及單纖雙向光器件205。其中，連接器 201的發射信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204的發射信號輸入端相連，接收信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204的接收信號輸出端相連。激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204的發射信號輸出端和單纖雙向光器件205的發射信號輸出端相連，接收信號輸入端和單纖雙向光器件205的接收信號輸出端相連。單相雙向光器件205的信號收發端和外部光纖相連。[0022]在進行信號發射時，連接器201向激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204發射電信號，激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204接收電信號后，在預先設置的驅動電流驅動下，將接收的電信號轉換為光信號，輸出至單纖雙向光器件205，單纖雙向光器件 205對接收的光信號進行調制后，通過相連的外部光纖進行傳輸；[0023]在進行信號接收時，單纖雙向光器件205接收與發射信號相同的外部光纖傳輸的光信號，進行解調以及光電轉換后，輸出至激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204，激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204對接收的電信號進行增益放大和幅度歸一化處理后，輸出至連接器201進行相應處理。[0024]本實用新型中，連接器可以為20針連接器，關于20針連接器結構以及信號處理的詳細描述，具體可參見相關技術文獻，在此不再贅述。[0025]較佳地，激光 器驅動/接收限幅放大二合一芯片204包括激光器驅動電路2041 和接收限幅放大電路2042。其中，[0026]激光器驅動電路2041的發射信號輸入端和20針連接器201的發射信號端相連， 發射信號輸出端和單纖雙向光器件205的發射信號輸出端相連。[0027]接收限幅放大電路2042的接收信號輸出端和20針連接器201的接收信號端相連，接收信號輸入端和單纖雙向光器件205的接收信號輸出端相連。[0028]較佳地，單纖雙向光器件205包括發射器2051和接收器2052。其中，發射器2051 的發射信號輸入端和激光器驅動電路2041的發射信號輸出端相連，接收器2052的接收信號輸入端和接收限幅放大電路2042的接收信號輸入端相連。[0029]實際應用中，提供給激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204以及單纖雙向光器件205的工作電源，由于高頻噪聲和紋波的串擾，通過電源和單纖雙向光器件205的收發端引腳耦合到接收信號中，使得單纖雙向光器件205接收的信號質量下降。因而，本實用新型實施例中，對電源的高頻噪聲和紋波進行平滑、濾波等抑制處理，以提高信號接收質量， 降低串擾。該光模塊進一步包括[0030]電源緩啟動電路202，用于對輸入的電源進行電壓過沖、噪聲和電源紋波處理后， 分別輸出至激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204以及單纖雙向光器件205。包括 電源輸入端、第一驅動端以及第二驅動端，其中，[0031 ] 電源輸入端和20針連接器201的電源輸出端相連，第一驅動端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204的電源輸入端相連,第二驅動端和單纖雙向光器件的電源輸入端相連。這樣，電源緩啟動電路202通過對輸入電源的電壓過沖、噪聲和電源紋波處理，從而提供高質量的電源信號，避免高頻噪聲和紋波的串擾對接收信號的影響，提升了單纖雙向光器件205接收的信號的質量。[0032]實際應用中，激光器驅動電路2041的性能參數與溫度相關，在不同的溫度下，即使激光器驅動電路2041的相同，進行轉換得到的光信號的功率也會不同，從而導致通過光纖傳輸的光信號性能不一致。為了保持激光器驅動電路2041的性能參數在不同溫度下的一致性，本實用新型實施例中，還可以對調節不同溫度下激光器驅動電路2041的驅動電流，以保持激光器驅動電路2041在不同溫度下性能的一致性以及穩定性。因而，進一步地， 該光模塊還包括[0033]微控制器203，用于感測激光器驅動電路的溫度，查詢預先設置的溫度與寄存器數值查找表，獲取感測的溫度對應的寄存器數值，將獲取的寄存器數值輸出至激光器驅動電路，以使激光器驅動電路根據接收的寄存器數值設置驅動電流。其中，微控制器203的電源輸入端和電源緩啟動電路202的第三驅動端相連，第二輸入端和20針連接器201的輸出端相連，輸出端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204的輸入端相連。[0034]本實用新型實施例中，寄存器數值對應激光器驅動電路的驅動電流，預先通過實驗的方法，即在保持激光器驅動電路工作性能相同的情況下，分別得到在不同的溫度下，獲取激光器驅動電路運行的驅動電流，將獲取的驅動電流換算為寄存器數值，建立溫度與寄存器數值的查找表，存儲在微控制器中。這樣，在后續流程中，微控制器在獲取到激光器驅動電路的溫度信息后，根據查找表，得到相應的寄存器數值，激光器驅動電路根據微控制器輸出的寄存器數值設置驅動電流，從而可以保證激光器驅動電路在不同的溫度下，工作性能相同，保障了激光器驅動電路性能的一致性以及穩定性。[0035]當然，實際應用中，查找表也可以由相關技術人員設置好后，通過20針連接器下發至微控制器。[0036]激光器驅動電路根據接收的寄存器參數設置驅動電流的詳細流程，具體可參見相關技術文獻，在此不再贅述。[0037]較佳地，微控制器203包括微控制器電路2031和溫度采樣模塊2032。其中，微控制器電路2031的輸入端分別與溫度采樣模塊2032的輸出端以及20針連接器201的輸出端相連，輸出端通過串行總線和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204的輸入端相連。[0038]溫度采樣模塊2032，用于感測激光器驅動電路的溫度，將感測到的溫度信息輸出至微控制器電路2031 ；[0039]微控制器電路2031，用于通過串行總線從20針連接器201獲取溫度與寄存器數值查找表并存儲，接收溫度采樣模塊2032輸出的溫度信息，查詢存儲的溫度與寄存器數值查找表，獲取接收的溫度對應的寄存器數值，將獲取的寄存器數值輸出至激光器驅動電路。[0040]這樣，將發射器和接收器的接收端口進行合并，降低了雙向光器件端口的密度；進一步地，將激光器驅動電路和接收限幅放大電路合成在一個單獨的芯片種，需要的芯片數少，從而降低了芯片的功耗；而且，通過增加微控制器對光模塊進行配置，有利于保持雙向光模塊的穩定性能，便于自動化生產，提高了生產效率；之外，本使用新型還采用了電源緩啟動電路，電源緩啟動電路可以抑制外部電源的電壓過沖，噪聲和電源紋波，給雙向光模塊提供一個高質量的電源信號，從而提高了數據信號的質量，降低串擾。[0041]本實用新型雙向光模塊的工作過程如下[0042]該光模塊向外部發送光信號時的工作過程[0043]首先，微控制器203獲取預先設置的溫度與寄存器數值查找表并存儲。[0044]接著，20針連接器201通過其輸入端向電源緩啟動電路202輸送電壓。電源緩啟動電路202將輸入的電壓進行平滑、濾波處理后，通過其第一驅動端、第二驅動端以及第三驅動端，分別驅動激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204、單纖雙向光器件205以及微控制器203進行工作。[0045]之后，激光器驅動電路2041與微控制器電路2031通信，以便微控制器電路2031 根據默認值設置激光器驅動電路2041正常工作時的寄存器數值，并將寄存器數值存放在激光器驅動電路2041中。然后，微控制器電路2031根據溫度采樣模塊2032采集的激光器驅動電路2041的溫度，對激光器驅動電路2041將要輸入到發射器2051的驅動電流進行實時補償。其中，實時補償即根據溫度采樣模塊采集的溫度，查找溫度與寄存器數值查找表， 獲取采集的溫度對應的寄存器數值，以使激光器驅動電路2041根據采集的溫度對應的寄存器數值，將當前驅動電流補償至采集的溫度對應的寄存器數值對應的驅動電流，并以此驅動發射器2051,將電信號轉換為光信號。[0046]該光模塊接收外部光信號的工作過程[0047]首先，20針連 接器201通過其電源輸出端向電源緩啟動電路202輸送電壓。電源緩啟動電路202將輸入的電壓進行平滑、濾波處理后，通過其第一驅動端、第二驅動端以及第三驅動端分別驅動激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片204、單纖雙向光器件205以及微控制器203進行工作。[0048]然后，光信號通過光纖輸入到接收器2052，接收器將光信號轉換為電信號輸入到接收限幅放大電路2042，接收限幅放大電路2042接收電信號，并進行增益放大和幅度歸一化處理，并將處理后的電信號輸送到20針連接器201。[0049]顯然，本領域技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種雙向光模塊，其特征在于，該雙向光模塊包括連接器、激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片以及單纖雙向光器件，其中，所述連接器的發射信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的發射信號輸入端相連，接收信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的接收信號輸出端相連；所述激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的發射信號輸出端和單纖雙向光器件的發射信號輸入端相連，接收信號輸入端和單纖雙向光器件的接收信號輸出端相連；所述單纖雙向光器件的信號收發端和外部光纖相連。
2.根據權利要求I所述的雙向光模塊，其特征在于，進一步包括電源緩啟動電路，其中，所述電源緩啟動電路的電源輸入端和連接器的電源輸出端相連，第一驅動端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的電源輸入端相連，第二驅動端和單纖雙向光器件的電源輸入端相連。
3.根據權利要求2所述的雙向光模塊，其特征在于，進一步包括微控制器，其中，所述微控制器的電源輸入端和電源緩啟動電路的第三驅動端相連，第二輸入端和連接器的輸出端相連，輸出端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的輸入端相連。
4.根據權利要求3所述的雙向光模塊，其特征在于，所述微控制器包括微控制器電路和溫度采樣模塊，其中，微控制器電路的輸入端分別與溫度米樣模塊的輸出端以及連接器的輸出端相連，輸出端通過串行總線和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的輸入端相連。
5.根據權利要求4所述的雙向光模塊，其特征在于，所述激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片包括激光器驅動電路和接收限幅放大電路，其中，所述激光器驅動電路的發射信號輸入端和連接器的發射信號端相連，輸入端通過串行總線和微控制器的輸出端相連，發射信號端和單纖雙向光器件的發射信號輸入端相連；所述接收限幅放大電路的接收信號輸出端和連接器的接收信號端相連，接收信號端和單纖雙向光器件的接收信號輸出端相連。
6.根據權利要求5所述的雙向光模塊,其特征在于,所述單纖雙向光器件包括發射器和接收器，其中，所述發射器的接收信號端和激光器驅動電路的發射信號端相連；所述接收器的發射信號端和接收限幅放大電路的接收信號端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種雙向光模塊。該光模塊包括連接器、激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片以及單纖雙向光器件，其中，連接器的發射信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的發射信號輸入端相連，接收信號端和激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的接收信號輸出端相連；激光器驅動/接收限幅放大二合一芯片的發射信號輸出端和單纖雙向光器件的發射信號輸入端相連，接收信號端和單纖雙向光器件的接收信號輸出端相連；單纖雙向光器件的信號收發端和外部光纖相連。應用本實用新型，可以節省光纖、提高單纖雙向光器件端口的密度。
文檔編號G02B6/42GK203166927SQ20132012390
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者李煥功 申請人:青島海信寬帶多媒體技術有限公司