低功耗10GSFPLR光模块的设计方法.pdf

本发明提供一种低功耗10G SFP+LR光模块的设计方法，所述光模块包括供电单元、光发射单元、光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口，供电单元分别与光发射单元、光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口电性连接，光接收单元接入20PIN电接口，数字诊断单元分别与光接收单元、光发射单元、20PIN电接口连接，光发射单元也接入20PIN电接口。本发明光模块具有高速光电转换功能，体积小、功耗低、性能稳定，采用高效率低功耗的激光发射光学组件及激光驱动器，将传统的限幅放大电路集成在光接收组件内部，简化了电路设计，大大提高了模块性能稳定性，降低了模块功耗。

1.  低功耗10G SFP+ LR光模块的设计方法，所述光模块包括供电单元(3)、光发射单元(2)、光接收单元(1)、数字诊断单元(4)、20PIN电接口(5)，其特征在于：所述供电单元(3)分别与光发射单元(2)、光接收单元(1)、数字诊断单元(4)、20PIN电接口(5)电性连接，光接收单元(1)接入20PIN电接口(5)，数字诊断单元(4)分别与光接收单元(1)、光发射单元(2)、20PIN电接口(5)连接，光发射单元(2)也接入20PIN电接口(5)。

2.  根据权利要求1所述的低功耗10G SFP+ LR光模块的设计方法，其特征在于：所述光接收单元(1)包括激光接收光学组件(101)，将接收到的光信号经过放大处理转换成电信号输出；
所述光发射单元(2)包括激光发射光学组件(201)、数模转换器(202)和激光驱动器(203)，激光驱动器(203)将电信号经驱动放大处理送至激光发射光学组件(201)，激光发射光学组件(201)将电信号转换成光信号输出；
所述供电单元(3)包括电源启动控制电路(301)，进行电源软启动；
所述数字诊断单元(4)包括外部存储器模块(401)和微控制处理器，微控制处理器包含I/O口输入输出模块(402)、AD转换模块(403)、通讯模块(404)及数据处理模块(405)，微控制处理器进行发射信号和接收信号，外部存储器模块(401)进行数据存储；
所述20PIN电接口(5)，提供电源及与外部系统进行通讯的接口。

3.  根据权利要求1所述的低功耗10G SFP+ LR光模块的设计方法，其特征在于：所述激光接收光学组件(101)内部集成有光电探测器、跨阻放大器和限幅放大器。

低功耗 10G SFP+ LR光模块的设计方法
技术领域
本发明涉及一种应用于高速光传输网络中的小封装可热插拔光收发模块的设计方法，属于光通信技术领域。
背景技术
随着通信网络融合趋势发展，光纤通信技术以其大容量、高速率的优势得到广泛的应用和普及，尤其是近年来宽带业务的急巨增大，对光网络系统设备的容量和密集度提出了更高的要求，也促使光模块向小型化、低功耗方面发展，为了适应集成度更高，维护更简单的需求，在业界提出了一种新的光模块标准，该光模块的速度可达10G，功耗小于1W，适应带LC接口的小封装可热插拔(Enhanced 8.5and 10 Gigabit Small Form FactorPluggable Module，简称“SFP+”)模块。由于SFP+模块具有小型化、集成化及使用中可热插拔、更换灵活的特点，使得成为下一代业界主流器件，国外已经研发成功该模块的厂家也只有几家，在国内还未有成熟的产品。
SFP+模块可用于各种典型产品，如高速器件、服务器、路由测试及异步传输模式(简称“ATM”)，光纤和千兆以太网的测试、无限带宽网路，SFP+模块还允许对操作参数进行实时访问，易于连接使用。
传统的SFP光模块其光接收单元包括激光接收光学组件和限幅放大处理电路，增加了电路复杂性，增加了成本，尤其增加了光模块的功耗，使其很难满足功耗小于1W的要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种满足SFP+协议标准、集成度高、电路结构简单、体积小、功耗低的单模10G SFP+LR光模块。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
低功耗10G SFP+LR光模块的设计方法，所述光模块包括供电单元、光发射单元、光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口，特点是：所述供电单元分别与光发射单元、光接收单元、数字诊断单元、20PIN电接口电性连接，光接收单元接入20PIN电接口，数字诊断单元分别与光接收单元、光发射单元、20PIN电接口连接，光发射单元也接入20PIN电接口。
进一步地，上述的低功耗10G SFP+LR光模块的设计方法，所述光接收单元包括激光接收光学组件，将接收到的光信号经过放大处理转换成电信号输出；
所述光发射单元包括激光发射光学组件、数模转换器和激光驱动器，激光驱动器将电信号经驱动放大处理送至激光发射光学组件，激光发射光学组件将电信号转换成光信号输出；
所述供电单元包括电源启动控制电路，进行电源软启动；
所述数字诊断单元包括外部存储器模块和微控制处理器，微控制处理器包含I/O口输入输出模块、AD转换模块、通讯模块及数据处理模块，微控制处理器进行发射信号和接收信号，外部存储器模块进行数据存储；
所述20PIN电接口，提供电源及与外部系统进行通讯的接口。
再进一步地，上述的低功耗10G SFP+LR光模块的设计方法，所述激光接收光学组件内部集成有光电探测器、跨阻放大器和限幅放大器。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明低功耗的10G SFP+LR光模块具有高速光电转换的功能，体积小、功耗低、性能稳定，采用高效率低功耗的激光发射光学组件及激光驱动器，将传统的限幅放大电路集成在光接收组件内部，简化了电路设计，提高了模块性能稳定性，同时降低了模块功耗。堪称是集新颖性、创造性、实用性的于一体的新设计，适于大规模量产，产生了良好的社会效益和经济效益，应用前景十分广阔。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明10G SFP+LR模块的功能框图；
图2：本发明10G SFP+LR模块的结构框图。
图中各附图标记的含义见下表：