專利名稱：一種單光纖雙向傳輸三端口光模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無源光網絡系統(tǒng)的光網絡單元，尤其涉及采用數字突發(fā)發(fā)射、連續(xù)接收和模擬RF接收進行視頻、音頻和數據信號處理的光模塊。
背景技術：
現有的PON網絡中的光網絡單元(ONU)，一般采用兩種方式來完成突發(fā)發(fā)射信號、連續(xù)接收信號和模擬接收信號一種是采用三塊分立的模塊，包括一突發(fā)發(fā)射光模塊、一數字連續(xù)接收光模塊和一模擬RF接收光模塊；另外一種采用兩塊分立模塊，即由突發(fā)發(fā)射與數字連續(xù)接收為一體的光模塊和一模擬RF接收光模塊。采用這兩種技術方案，系統(tǒng)需要兩到三個模塊，每個模塊都需要單獨設計相應的外圍電路，從而增加了系統(tǒng)的成本及復雜程度，且可靠性差。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的提供一種結構緊湊，體積小，成本低，可靠性好的一體化單光纖雙向傳輸三端口光模塊。
為達到以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，包括一單光纖雙向三端口傳輸組件，該三端口傳輸組件包括一單光纖；一突發(fā)發(fā)射組件、一連續(xù)接收組件和一模擬RF接收組件；一用于驅動所述突發(fā)發(fā)射組件使其將電信號轉換成光信號的突發(fā)發(fā)射電路單元；一用于將所述連續(xù)接收組件的光信號轉換成電信號并可對外輸出數字信號的連續(xù)接收電路單元；一用于將所述模擬RF接收組件的光信號轉換成電信號并可對外輸出RF信號的RF接收電路單元。
所述突發(fā)發(fā)射電路單元包括調制驅動電路、偏置驅動電路和自動功率控制電路，所述調制驅動電路與偏置驅動電路相連后和激光器相連，自動功率控制電路與背向光檢測二極管及偏置驅動電路相連。
所述突發(fā)發(fā)射電路單元還包括一數字電位器及可擦寫存儲器單元，該單元同時與調制驅動電路及自動功率控制電路相連，通過調整其數字電位器就能控制調制驅動電路和偏置驅動電路輸出電流大小。
所述連續(xù)接收電路單元包括前置放大器和后置放大器，所述前置放大器有自動增益控制功能，它的兩個輸入端分別與連續(xù)接收組件的光探測器陰陽極相連，后置放大器對前置放大器輸出的包含數據信息的數字信號加以放大及整形，它的輸入端與前置放大器的兩個輸出端相連。
所述RF接收電路單元依順序連接包括一與模擬RF光接收組件相連的匹配網絡單元、一前置放大電路單元、一合波器、一自動增益控制電路和一后置放大電路。
由于本發(fā)明采用了集突發(fā)發(fā)射、連續(xù)接收和模擬RF接收于一體的單光纖雙向三端口模塊，結構緊湊，體積小，成本低，可靠性好。


圖1表示本發(fā)明單光纖雙向傳輸三端口光模塊方框結構示意圖。
圖2表示圖1所示的單光纖雙向傳輸三端口光模塊的模擬RF接收單元的方框結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，包括一單光纖雙向傳輸三端口組件1，該組件包括一突發(fā)發(fā)射組件101、一連續(xù)接收組件102和一模擬RF接收組件103；一用于驅動突發(fā)發(fā)射組件101使其將電信號轉換成光信號的突發(fā)發(fā)射電路單元2；一用于將連續(xù)接收組件102的光信號轉換成電信號并可對外輸出連續(xù)數字信號的連續(xù)接收電路單元3；一用于將模擬RF接收組件103的光信號轉換成電信號并可對外輸出RF信號的RF接收電路單元4。其中，突發(fā)發(fā)射組件101包括激光器1011和用于檢測其光功率的背光二極管1012。
突發(fā)發(fā)射電路單元2包括調制驅動電路201、偏置驅動電路202和自動功率控制電路203、數字電位器及可擦寫存儲器單元207。其中，調制驅動電路201與偏置驅動電路202相連后和激光器1011相連，為激光器提供偏置電流和調制電流。自動功率控制電路203與背向光檢測二極管1012及偏置驅動電路202相連，并根據背向光檢測二極管1012輸出的光電流大小去控制偏置驅動電路202輸出電流的大小，以穩(wěn)定激光器1011的光功率，當自動功率控制電路203不能維持激光器1011的光功率在一個常數時，則產生一個低電平的失效告警信號。外加突發(fā)使能信號可控制偏置驅動電路202，實現對偏置電流的快速開啟與關斷；同時，該外加突發(fā)使能信號和數據輸入信號通過調制驅動電路201相與后，可實現對調制驅動電流信號的快速開啟與關斷。帶溫度補償的數字電位器及可擦寫存儲器單元207同時與調制驅動電路201及自動功率控制電路203相連，通過調整其數字電位器就能控制調制驅動電路201和偏置驅動電路202輸出電流大小；在可擦寫存儲器中儲存有突發(fā)發(fā)射電路單元2的信息，并通過二線串行接口的地址線和數據線與外界連接，按照I2C協(xié)議進行雙向通信對突發(fā)發(fā)射電路單元2進行讀或寫。
連續(xù)數字接收電路單元3包括前置放大器301和后置放大器302。前置放大器301有自動增益控制功能，它的兩個輸入端分別與連續(xù)接收組件102的光探測器陰陽極相連，并將其檢測到的包含微弱的數據信息的電流信號轉換為相應的電壓信號并放大。后置放大器302的輸入端與前置放大器301的兩個輸出端相連，并對前置放大器301輸出的包含數據信息的數字信號加以放大及整形，后置放大器302有告警功能，當連續(xù)接收組件102接收到的光信號逐漸減小或逐漸增大到設定值時，后置放大器302輸出的無光告警輸出電平值會翻轉。
RF接收電路單元4依順序包括一與模擬RF接收組件103相連的匹配網絡單元401、一前置放大電路單元402、一合波器403、一自動增益控制電路404和一后置放大電路405。
模擬RF光接收組件103將寬帶模擬的光信號轉化為寬帶且相位相差180度的模擬RF電信號，并分別經模擬RF光接收組件103的陰極和陽極輸出到匹配網絡單元401進行阻抗變換。匹配網絡單元401包括第一變壓器4011、第二變壓器4012和一個由阻容組合成的光功率取樣電路4013。前置放大電路單元402包括第一前置放大器4021和第二前置放大器4022。其中第一變壓器4011輸入端與模擬RF光接收組件103的陰極相連，輸出端與第一前置放大4021的輸入端相連，另一腳與電源相連，目的是向模擬RF接收組件103的陰極提供反向偏壓；第二變壓器4012輸入端與模擬RF接收組件103的陽極相連，輸出端與第二前置放大器4022的輸入端相連，另一腳與光功率取樣電路4013相連，經匹配網絡單元401阻抗變換后相位相差180度的模擬RF電信號進入前置放大電路單元402，分別經過兩個前置放大器放大后，兩個相位相差180度的模擬寬帶RF電信號后，進入合波器合波。合波器403是由一個變壓器組成，合波器403的二個輸入端分別與第一前置放大器4021和第二前置放大器4022的輸出端相連，目的是將第一前置放大器4021和第二前置放大器4022輸出的兩個相位相差180度的模擬寬帶RF電信號合波，變成一路模擬寬帶RF電信號輸出至自動增益控制電路404。
自動增益控制電路404包括RF衰減器4041、光功率取樣放大電路4042和控制RF衰減器4041通或斷的使能電路4043。光功率取樣放大電路4042的輸入端與匹配網絡單元401的光功率取樣電路4013的輸出端相連，并將電壓放大到一個合適的值以控制RF衰減器4041，使RF衰減器4041輸出的寬帶RF電信號的電平值保持在一定的范圍內；使能電路4043的輸出端與光功率取樣放大電路4042的輸出端相連，當使能電路啟動時，光功率取樣放大電路4042的輸出端被關斷，使RF衰減器4041衰減量在40dB以上。自動增益控制電路404輸出端與后置放大電路405的輸入端相連，后置放大電路405由后置放大器4051和一個由電阻、電容和電感組成平坦度調整電路4052組成，后置放大電器4051的輸入端與RF衰減器404輸出端相連，4051輸出端與平坦度調整電路4052的輸入端相連，調整平坦度調整電路4052這三個元件，可調整寬帶RF信號的平坦度。
權利要求
1.一種單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，包括一單光纖雙向三端口傳輸組件(1)，該三端口傳輸組件包括一單光纖；一突發(fā)發(fā)射組件(101)、一連續(xù)接收組件(102)和一模擬RF接收組件(103)；一用于驅動所述突發(fā)發(fā)射組件(101)使其將電信號轉換成光信號的突發(fā)發(fā)射電路單元(2)；一用于將所述連續(xù)接收組件(102)的光信號轉換成電信號并可對外輸出數字信號的連續(xù)接收電路單元(3)；一用于將所述模擬RF接收組件(103)的光信號轉換成電信號并可對外輸出RF信號的RF接收電路單元(4)。
2.根據權利要求1所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述突發(fā)發(fā)射電路單元(2)包括調制驅動電路(201)、偏置驅動電路(202)和自動功率控制電路(203)，所述調制驅動電路(201)與偏置驅動電路(202)相連后和激光器(1011)相連，自動功率控制電路(203)與背向光檢測二極管(1012)及偏置驅動電路(202)相連。
3.根據權利要求2所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述突發(fā)發(fā)射電路單元(2)還包括一數字電位器及可擦寫存儲器單元(207)，該單元同時與調制驅動電路(201)及自動功率控制電路(203)相連，通過調整其數字電位器就能控制調制驅動電路(201)和偏置驅動電路(202)輸出電流大小。
4.根據權利要求1所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述連續(xù)接收電路單元(3)包括前置放大器(301)和后置放大器(302)，所述前置放大器(301)有自動增益控制功能，它的兩個輸入端分別與連續(xù)接收組件(102)的光探測器陰陽極相連，后置放大器(302)對前置放大器(301)輸出的包含數據信息的數字信號加以放大及整形，它的輸入端與前置放大器(301)的兩個輸出端相連。
5.根據權利要求1所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述RF接收電路單元(4)依順序連接包括一與模擬RF光接收組件(103)相連的匹配網絡單元(401)、一前置放大電路單元(402)、一合波器(403)、一自動增益控制電路(404)和一后置放大電路(405)。
6.根據權利要求5所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述匹配網絡單元(401)包括第一變壓器(4011)、第二變壓器(4012)和一個由阻容組合成的光功率取樣電路(4013)，其中第一變壓器(4011)輸入端與模擬RF接收組件(103)的陰極相連，第二變壓器(4012)輸入端與模擬RF接收組件(103)的陽極相連。
7.根據權利要求5所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，所述前置放大電路單元(402)包括第一前置放大器(4021)和第二前置放大器(4022)，其輸入端分別與所述匹配網絡單元(401)的兩個輸出端連接，并且將兩個相位相差180度的模擬RF電信號放大。
8.根據權利要求5所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述合波器單元(403)由一變壓器組成，所述變壓器的兩個輸入端分別與第一前置放大器(4021)和第二前置放大器(4022)的輸出端相連。
9.根據權利要求5所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述自動增益控制電路(404)包括RF衰減器(4041)和光功率取樣放大電路(4042)，光功率取樣放大電路(4042)的輸入端與匹配網絡單元(401)的光功率取樣電路(4013)的輸出端相連，并將光功率取樣電路(4013)的輸出信號處理放大后控制RF衰減器(4041)。
10.根據權利要求5所述的單光纖雙向傳輸三端口光模塊，其特征在于，所述后置放大電路(405)包括一后置放大器(4051)和一由電阻、電容、電感組成的平坦度調整電路(4052)組成，所述后置放大器(4051)輸入端與自動增益控制電路(404)中的RF衰減器(4041)輸出端相連，輸出端與平坦度調整電路(4052)的輸入端相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單光纖雙向傳輸三端口光模塊，它包括一單光纖雙向三端口傳輸組件，該三端口傳輸組件包括一單光纖；一突發(fā)發(fā)射組件、一連續(xù)接收組件和一模擬RF接收組件；一用于驅動所述突發(fā)發(fā)射組件使其將電信號轉換成光信號的突發(fā)發(fā)射電路單元；一用于將所述連續(xù)接收組件的光信號轉換成電信號并可對外輸出數字信號的連續(xù)接收電路單元；一用于將所述模擬RF接收組件的光信號轉換成電信號并可對外輸出RF信號的RF接收電路單元。由于采用了集突發(fā)發(fā)射、連續(xù)接收和模擬RF接收于一體的模塊結構，使整個模塊的結構緊湊，體積小，成本低，可靠性好。
文檔編號G02B6/42GK1655479SQ20041001533
公開日2005年8月17日 申請日期2004年2月12日 優(yōu)先權日2004年2月12日
發(fā)明者陳士龍, 吳恒鋒, 張云, 劉煒霞, 陳文釗, 胡思強, 徐賓 申請人:深圳飛通光電股份有限公司