SFP光模塊知識ppt課件

1、1光模塊根底知識引見光模塊根底知識引見第一章第一章 光模塊種類光模塊種類第二章第二章 光模塊的根本組成部分光模塊的根本組成部分第三章第三章 SFP SFP模塊的電氣接口模塊的電氣接口INF-8074)INF-8074)第四章第四章 主要光口測試參數(shù)引見主要光口測試參數(shù)引見光模塊根底知識引見第一章第一章 光模塊種類光模塊種類23光模塊根底知識引見光模塊根底知識引見第二章第二章 光模塊的根本組成部分光模塊的根本組成部分 主要功能：提供光電電光轉(zhuǎn)換才干。主要功能：提供光電電光轉(zhuǎn)換才干。由兩部分組成：發(fā)射部分和接納部分。由兩部分組成：發(fā)射部分和接納部分。發(fā)射部分將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。發(fā)射部分將電信號轉(zhuǎn)

2、換為光信號。接納部分將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。接納部分將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。光模塊根底知識引見4 2.1 發(fā)射部分光模塊根底知識引見2.1.1 激光二極管的特性5激光二極管LDLaser diode是一個電流器件，只在它經(jīng)過的正向電流超越閾值電流IthThrehold current時它發(fā)出激光為了使LD高速開關(guān)任務(wù)，必需對它加上略大于閾值電流的直流偏置電流IBIASLD的兩個主要參數(shù)：閾值電流Ith和斜效率SSlope efficiency是溫度的函數(shù)，且具有離散性光模塊根底知識引見6光模塊根底知識引見7光模塊根底知識引見8光模塊根底知識引見2.1.2 激光二極管驅(qū)動電路9驅(qū)動電路本質(zhì)上就是一個

3、高速電流開關(guān)光模塊根底知識引見2.1.3 自動功率控制APC原理10經(jīng)過檢測背光二極管MD產(chǎn)生的光電流平均值來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制APC調(diào)理偏置電流來堅(jiān)持平均輸出光功率穩(wěn)定光模塊根底知識引見2.1.4 TEC溫度控制電路DWDM密集波分復(fù)用技術(shù)不斷開展，為了盡能夠地傳輸更多的信道，要求光源峰值波長的間隔盡能夠地小，這就對激光器波長的穩(wěn)定性提出了更高的要求。對于采用0.8nm100GHz信道間隔的DWDM系統(tǒng)，一個0.4nm的波長變化就能把一個信道移到另一個信道上。DWDM激光器的波長容差典型值為0.1nm。11光模塊根底知識引見12激光器的溫度激光器的溫度-波長曲線波長曲線從圖中可以看出在正常任務(wù)范圍

4、內(nèi)，激光器波長與溫度成正比關(guān)系，環(huán)境溫度的變化會對波長呵斥影響。激光器波長的溫度依賴性典型約為0.08nm/,因此對波長的控制可經(jīng)過溫度控制來實(shí)現(xiàn)，對激光器的管芯溫度進(jìn)展控制是穩(wěn)定激光器發(fā)射波長的最有效、最根本的方法。對于1.5m DFB激光器，波長溫度系數(shù)約為13GHz/ 光模塊根底知識引見13TECTEC 控制電路控制電路l0l0激光輸出激光輸出熱敏電阻熱敏電阻激光器管芯激光器管芯由溫度實(shí)現(xiàn)波長反響控制表示圖由溫度實(shí)現(xiàn)波長反響控制表示圖光模塊根底知識引見14 2.2 接納部分光模塊根底知識引見2.2.1 PIN/APD的主要特性波長呼應(yīng)范圍：對一定波長范圍內(nèi)的入射光進(jìn)展光電轉(zhuǎn)換。呼應(yīng)度：呼

5、應(yīng)速度：要可以檢測高頻調(diào)制的光信號，呼應(yīng)速度就要足夠快。呼應(yīng)速度通常用呼應(yīng)時間來表示。呼應(yīng)時間為光電二極管對矩形光脈沖的呼應(yīng)電脈沖的上升或下降時間。靈敏度：是指在保證一定通訊質(zhì)量條件下所需接納的最小信號功率Ps。影響光接納組件的靈敏度的要素很多，和系統(tǒng)相關(guān)的主要有：比特速率對靈敏度影響比特速率越大，靈敏度下降越多 輸入脈沖波形對靈敏度影響 輸入脈沖波形越寬，靈敏度下降越大 15光模塊根底知識引見2.2.2 前置放大電路這種I-V變換電路中有一個負(fù)反響電阻Rf，所以又被稱做跨阻放大器TIATranimpedance Amplifier 16光模塊根底知識引見2.2.3 限幅放大器主放TIA輸出的

6、是模擬信號，要把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才干被信號處置電路識別。限幅放大器起的作用就是把TIA輸出的幅度不同的信號處置成等幅的數(shù)字信號。17光模塊根底知識引見2.2.4 定時判決、時鐘提取時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路Clock and Data Recovery CDR的作用就是在輸入數(shù)據(jù)信號中提取時鐘信號并找出數(shù)據(jù)和時鐘正確的相位關(guān)系18光模塊根底知識引見2.2.5 APD偏置電壓APD的偏置電壓即通常所說的高壓普通約為20、30幾伏，而目前光模塊的任務(wù)電壓普通為3.3V或5V。APD的靈敏度隨著溫度的升高而降低。為保證APD的正常任務(wù)，需求引入高壓電路及相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施。APD高壓電路主要包括升壓電路、倍

7、壓電路 和溫度補(bǔ)償 三個部分。19APD熱敏電阻熱敏電阻升壓電路升壓電路倍壓電路倍壓電路溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償光電流光電流Ig光模塊根底知識引見20光模塊根底知識引見21光模塊根底知識引見22光模塊根底知識引見2324第三章第三章 SFP模塊電氣接口模塊電氣接口INF-8074)光模塊根底知識引見光模塊根底知識引見1、引腳定義25光模塊根底知識引見光模塊根底知識引見26光模塊根底知識引見光模塊根底知識引見2、電氣接口 VCCT 和 VCCR分別是發(fā)射和接受部分電源，要求3.3V5%，最大供電電流300mA以上。電感的直流阻抗應(yīng)該小于1歐姆，確保SFP的供電電壓穩(wěn)定在3.3V。引薦的濾波網(wǎng)絡(luò)，可以保證

8、插拔模塊時的浪涌小于30mA。 VCCT 和 VCCR可以在模塊內(nèi)相連。發(fā)射和接納的地可以在模塊內(nèi)相連。27光模塊根底知識引見光模塊根底知識引見TD-/+ 是發(fā)射部分差分信號輸入,采用交流耦合,差分線具有100歐姆輸入阻抗. 差分輸入信號擺幅范圍500mV2400mVRD-/+ 接受部分差分信號輸出,采用交流耦合,差分線具有100歐姆輸入阻抗. 差分輸出信號擺幅范圍3702000mVRate_Select: 接納部分速率選擇。Mod_Def0:接地Mod_Def1:I2C的時鐘線.應(yīng)該在主板上由4.7K10K電阻上拉至VCCMod_Def2:I2C的數(shù)據(jù)線.應(yīng)該在主板上由4.7K10K電阻上拉

9、至VCC28光模塊根底知識引見光模塊根底知識引見TX_Fault:開集/漏極輸出,需求在主板上由4.7K10K電阻上拉至2VCC+0.3V. 激光器失效時為高電平,正常任務(wù)時為低電平( 0.8V )TX_Disable:關(guān)斷使能輸入.需求在模塊內(nèi)由4.7K10K電阻上拉至2VCC+0.3V. 低電平(00.8) 正常任務(wù) 高電平(23.465)關(guān)斷 懸空:關(guān)斷LOS:開集/漏極輸出,需求4.7K10K電阻上拉至2VCC+0.3V. 當(dāng)輸入光功率低于最差接受光功率時 高電平告警,光模塊根底知識引見29第四章第四章 主要光口測試參數(shù)引見主要光口測試參數(shù)引見1、平均發(fā)射光功率P光模塊根底知識引見302、消光比Ex光模塊根底知識引見313、眼圖模板(eye pattern)光模塊根底知識引見32光模塊根底知識引見33光模塊根底知識引見344、接納