專利名稱：千兆無源光網(wǎng)絡(luò)局端光收發(fā)一體模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種基于GPON千兆無 源光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)一體模塊。
背景技術(shù)：
PON指無源光網(wǎng)絡(luò)，GPON即千兆無源光網(wǎng)絡(luò)，OLT指光傳輸線路局端。 目前，基于GPON無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腛LT模塊主要有兩種模式 一種是帶有 Reset復(fù)位功能的OLT?！姥?，另一種是不帶Reset復(fù)位功能的OLT模塊。相 對而言，帶Reset復(fù)位功能的OLT模塊設(shè)計要比不帶Reset復(fù)位功能的OLT 模塊功能復(fù)雜、開發(fā)難度大，但是對于GPON無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸所遵循的ITU 標(biāo)準(zhǔn)符合性更強，復(fù)位時間指標(biāo)更短。對于GPON OLT模塊的Reset復(fù)位功能，目前業(yè)界主要有三種解決方案 一種采用專用FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)芯片進行設(shè)計，但是，難以進行 SFF小型化引腳封裝設(shè)計；另一種采用VITESSE套片設(shè)計方案，但是該方案 剛推出不久，性能指標(biāo)存在缺陷，且難以實現(xiàn)規(guī)?；可a(chǎn)；第三種就是 自主建模、設(shè)計復(fù)位電路，雖然前期研發(fā)難度大，但是成功后能解決前兩種 方式的缺陷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種自主建模、自主設(shè)計的專用復(fù)位電路，以實 現(xiàn)光收發(fā)一體模塊對復(fù)位功能的支持。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn) 一種千兆無源光網(wǎng)絡(luò)局端光收發(fā)一體模塊，包括發(fā)射機電路、接收機電 路和光組件；在所述的接收機電路中包含有突發(fā)信號恢復(fù)電路和限幅放大電 路，通過光組件接收到的光信號被轉(zhuǎn)化成電信號后輸入到所述限幅放大電路 的輸入端，經(jīng)所述限幅放大電路進行限幅放大處理后通過光收發(fā)一體模塊的 信號輸出端輸出；所述突發(fā)信號恢復(fù)電路的輸出端連接在光組件與限幅放大電路輸入端之間的連線上，其輸入端連接復(fù)位信號輸入端，在接收到復(fù)位信 號時，清除限幅放大電路輸入端上的殘余信號。所述發(fā)射機電路的輸入端接收待發(fā)射的電信號，經(jīng)其內(nèi)部的發(fā)射端驅(qū)動調(diào)制電路和APC/ATC自動功率和自動溫度補償電路向所述的光組件輸出驅(qū)動 電壓，利用所述光組件將待發(fā)射的電信號轉(zhuǎn)化成光信號后發(fā)射出去。為了簡化電路結(jié)構(gòu)，所述突發(fā)信號恢復(fù)電路采用一恢復(fù)芯片實現(xiàn)，所述 恢復(fù)芯片的輸入端連接光收發(fā)一體模塊的復(fù)位信號輸入端，輸出端連接在所 述光組件與限幅放大電路輸入端之間的連線上，在接收到復(fù)位信號時，將其 輸出端電位拉低到零。所述復(fù)位信號為下一數(shù)據(jù)到來的通知信號，由光收發(fā) 一體模塊外圍的局端設(shè)備發(fā)出。在下一數(shù)據(jù)到來時，恢復(fù)芯片通過將其輸出 端電位拉低，從而對限幅放大電路接收到的上次數(shù)據(jù)的殘余信號進行清除， 以確保下次數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收。在光組件輸出的電壓信號幅度過低，即認為沒有光信號輸入時，需要所 述光收發(fā)一體模塊輸出報警。因此，在本發(fā)明的光收發(fā)一體模塊中，限幅放 大電路的判決信號輸出端需要連接告警電路，在接收到的電信號低于其門限 電壓時輸出判決信號，控制所述告警電路報警。所述限幅放大電路的門限電 壓輸入端經(jīng)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接直流電源。在本發(fā)明中，所述光組件為尾纖式單纖雙向OLT光組件，通過所述光組
件輸出的電壓信號為差分電壓信號，分別經(jīng)一耦合電容連接所述限幅放大電 路的差分信號輸入端。本發(fā)明的光收發(fā)一體模塊是基于GPON千兆無源光網(wǎng)絡(luò)的OLT收發(fā)一體 模塊，采用SFF小型化引腳封裝設(shè)計。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明通過自主建模、 自主設(shè)計專用的復(fù)位電路，以簡單的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了光收發(fā)一體模塊對復(fù)位 功能的支持，電磁干擾EMS/EMI性能優(yōu)良，采用SFF封裝小型化設(shè)計，模塊 電路板和機械結(jié)構(gòu)配合緊湊、易于裝配。


圖1是本發(fā)明中光收發(fā)一體模塊的電路原理框圖；圖2是光收發(fā)一體模塊中突發(fā)接收信號恢復(fù)電路的原理圖；圖3是光收發(fā)一體模塊的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是光收發(fā)一體模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細地說明。 本發(fā)明提供了一種符合SFF MSA協(xié)議和ITU-T G.984.2標(biāo)準(zhǔn)，滿足GPON CLASSB+規(guī)范的小型化尾纖式單纖雙向GPON OLT光收發(fā)一體模塊。此模 塊通過自主建模、自主設(shè)計專用的復(fù)位電路，實現(xiàn)了對Reset復(fù)位功能的支持， 配合系統(tǒng)GPON局端設(shè)備，突發(fā)接收數(shù)據(jù)恢復(fù)時間可達50ns以內(nèi)。本發(fā)明的GPON OLT光收發(fā)一體模塊主要由以下部件組成 1、尾纖式GPON OLT單纖雙向光組件，包含尾纖連接頭、光發(fā)射單元、光 接收單元和濾光片；2、 發(fā)射驅(qū)動電路、接收電路一體PCB電路大板；3、 電路大板與單纖雙向光組件接口配合的PCB電路小板；4、 模塊裝配用外殼、支架和壓板結(jié)構(gòu)件。圖1示出了本發(fā)明中GPON OLT光收發(fā)一體模塊的電路原理框圖，其中 包括發(fā)射機電路1、接收機電路2和連接在其間的OLT光組件3。在所述發(fā)射 機電路1中包含有發(fā)射端驅(qū)動、調(diào)制電路1-1和APC/ATC自動功率和自動溫 度補償電路1-2。 GPON局端系統(tǒng)端將待發(fā)射數(shù)據(jù)的電信號發(fā)送給發(fā)射機電路 1，發(fā)射機電路1通過APC自動功率調(diào)節(jié)電路將電信號進行轉(zhuǎn)換，驅(qū)動OLT 光組件3的激光器發(fā)光，實現(xiàn)電信號到光信號的轉(zhuǎn)換，利用所述OLT光組件 3將待發(fā)射的電信號轉(zhuǎn)化成光信號后發(fā)射出去。為了使GPON OLT光收發(fā)一體模塊支持Reset復(fù)位功能，在所述的接收 機電路2中設(shè)計了 Reset復(fù)位電路2-1 、限幅放大電路2-2和SD告警電路2-3。 當(dāng)GPON OLT光收發(fā)一體模塊的OLT光組件3接收到由ONT用戶端發(fā)送過 來的突發(fā)burst光信號后，OLT光組件3的接收器將光信號轉(zhuǎn)換成LVPECL高 速差分電信號，通過其內(nèi)部突發(fā)信號恢復(fù)電路在系統(tǒng)局端Reset復(fù)位控制信號 的配合下，將高速突發(fā)差分信號進行波形重整和數(shù)據(jù)恢復(fù)，然后，通過限幅 放大電路2-2和SD告警電路2-3分別輸出電信號數(shù)據(jù)和光探測告警信號。圖2示出了接收機電路2的具體電路結(jié)構(gòu)。其中，OLT光組件3的電信 號輸出端連接限幅放大電路U5的輸入端，經(jīng)所述限幅放大電路U5進行限幅 放大處理后通過光收發(fā)一體模塊的信號輸出端RXOUT+、 RXOUT-輸出。所 述Reset復(fù)位電路2-1中的突發(fā)信號恢復(fù)電路U8通過其輸出端連接在OLT光 組件3與限幅放大電路U5輸入端之間的連線上，其輸入端連接復(fù)位信號輸入 端RX-RST，在接收到外圍局端系統(tǒng)發(fā)出的復(fù)位信號Reset時，清除限幅放大 電路U5輸入端上的殘余信號，以確保下一數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收。 圖2中，突發(fā)信號恢復(fù)電路U8采用一恢復(fù)芯片實現(xiàn)，所述恢復(fù)芯片U8 的工作原理類似于比較器，包括兩路信號處理通道。其中，輸入端IOE、 20E 均與復(fù)位信號輸入端RX—RST相連接，接收局端系統(tǒng)端發(fā)出的復(fù)位Reset信 號；輸入端1A、 2B均連接參考電壓VREF，輸出端1B、 2A分別與限幅放大 電路U5的差分信號輸入端2腳、3腳對應(yīng)連接，并分別經(jīng)上拉電阻R33、 R41 連接所述的參考電壓VREF。所述限幅放大電路U5采用一限幅放大、門限判 決告警芯片實現(xiàn)，OLT光組件3將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為高速差分小幅度電 信號后，輸出到接收機電路2的差分信號輸入端RXIN+、 RXIN-，進而分別 經(jīng)耦合電容C19、 C20連接限幅放大芯片U5的差分信號輸入端2腳、3腳， 通過所述限幅放大芯片U5將小幅度差分信號進行恒定幅度放大后，通過光收 發(fā)一體模塊的接收信號輸出端RXOUT+、 RXOUT-輸出。為了實現(xiàn)在OLT光組件3輸出的電壓信號幅度過低，即認為沒有光信號 輸入時發(fā)出告警，所述限幅放大芯片U5的判決信號輸出端LOS需要連接SD 告警電路2-3，在接收到的電信號低于其門限電壓時輸出判決信號，控制所述 告警電路2-3報警。所述限幅放大芯片U5的門限電壓輸入端LOSLVL經(jīng)電阻 R34、 R37組成的分壓網(wǎng)絡(luò)連接直流電源RX—VCC,通過調(diào)節(jié)分壓電阻R34、 R37的阻值，對限幅放大芯片U5的門限電壓進行預(yù)先設(shè)定。局端系統(tǒng)端在OLT光組件3接收到的下一數(shù)據(jù)到來時，向恢復(fù)芯片U8 發(fā)出Reset復(fù)位信號，所述恢復(fù)芯片U8在接收到Reset復(fù)位信號后，將其輸 出端1B、 2A的電位拉低到零，從而將限幅放大芯片U5接收到的上次數(shù)據(jù)的 殘余信號進行清除，以確保準(zhǔn)確接收下一次數(shù)據(jù)。圖3是GPONOLT光收發(fā)一體模塊的外形結(jié)構(gòu)示意圖，包括電信號收發(fā) 模塊4和與其連接的OLT光組件3;所述OLT光組件3通過光纖5連接標(biāo)準(zhǔn) 的尾纖連接頭6，通過所述尾纖連接頭6與其他設(shè)備相連接。
圖4是GPON OLT光收發(fā)一體模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖，包括外殼4-l、 支架4-5、壓板4-2、插針組件結(jié)構(gòu)件4-3、電路大板4-4、電路小板4-6和OLT 光組件3。其中，電路小板4-6連接在電路大板4-4與OLT光組件3之間，組 成完整的模塊電路后，通過壓板4-2固定于支架4-5上，然后，套裝上外殼 4-1 ，形成本發(fā)明所述的GPON OLT光收發(fā)一體模塊。本發(fā)明的GPON OLT光收發(fā)一體模塊采用上述簡單的電路結(jié)構(gòu)，以自主 建模、自主設(shè)計方式實現(xiàn)了光收發(fā)一體模塊對Reset復(fù)位功能的支持，選擇 SFF小型化引腳封裝設(shè)計，具有模塊電路板和結(jié)構(gòu)配合緊湊、易于裝配、電 磁干擾EMS/EMI性能優(yōu)良等顯著優(yōu)勢。當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添 加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種千兆無源光網(wǎng)絡(luò)局端光收發(fā)一體模塊，包括發(fā)射機電路、接收機 電路和光組件，其特征在于在所述的接收機電路中包含有突發(fā)信號恢復(fù)電 路和限幅放大電路，通過光組件接收到的光信號被轉(zhuǎn)化成電信號后輸入到所 述限幅放大電路的輸入端，經(jīng)所述限幅放大電路進行限幅放大處理后通過光 收發(fā)一體模塊的信號輸出端輸出；所述突發(fā)信號恢復(fù)電路的輸出端連接在光 組件與限幅放大電路輸入端之間的連線上，其輸入端連接復(fù)位信號輸入端， 在接收到復(fù)位信號時，清除限幅放大電路輸入端上的殘余信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于在所述突發(fā)信 號恢復(fù)電路中包含有一恢復(fù)芯片，所述恢復(fù)芯片的輸入端連接光收發(fā)一體模 塊的復(fù)位信號輸入端，輸出端連接在所述光組件與限幅放大電路輸入端之間 的連線上，在接收到復(fù)位信號時，將其輸出端電位拉低到零。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于所述復(fù)位信號 通過光收發(fā)一體模塊外圍的局端設(shè)備發(fā)出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于所述限幅 放大電路的判決信號輸出端連接告警電路，在接收到的電信號低于其門限電 壓時輸出判決信號，控制所述告警電路報警。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于所述限幅放大 電路的門限電壓輸入端經(jīng)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接直流電源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于通過所述光組 件輸出的電壓信號為差分電壓信號，分別經(jīng)一耦合電容連接所述限幅放大電 路的差分信號輸入端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于所述光組件為尾纖式單纖雙向OLT光組件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于所述發(fā)射機電路的輸入端接收待發(fā)射的電信號，經(jīng)其內(nèi)部的發(fā)射端驅(qū)動調(diào)制電路和APC/ATC自動功率和自動溫度補償電路向所述的光組件輸出驅(qū)動電壓，利用 所述光組件將待發(fā)射的電信號轉(zhuǎn)化成光信號后發(fā)射出去。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于所述光收發(fā)一 體模塊是基于GPON千兆無源光網(wǎng)絡(luò)的OLT收發(fā)一體模塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于所述光 收發(fā)一體模塊采用SFF小型化引腳封裝形式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種千兆無源光網(wǎng)絡(luò)局端光收發(fā)一體模塊，包括發(fā)射機電路、接收機電路和光組件；在所述的接收機電路中包含有突發(fā)信號恢復(fù)電路和限幅放大電路，通過光組件接收到的光信號被轉(zhuǎn)化成電信號后輸入到所述限幅放大電路的輸入端，經(jīng)所述限幅放大電路進行限幅放大處理后通過光收發(fā)一體模塊的信號輸出端輸出；所述突發(fā)信號恢復(fù)電路的輸出端連接在光組件與限幅放大電路輸入端之間的連線上，其輸入端連接復(fù)位信號輸入端，在接收到復(fù)位信號時，清除限幅放大電路輸入端上的殘余信號。本發(fā)明通過自主建模、自主設(shè)計專用的復(fù)位電路，實現(xiàn)了光收發(fā)一體模塊對復(fù)位功能的支持，電磁干擾EMS/EMI性能優(yōu)良，模塊電路板和機械結(jié)構(gòu)配合緊湊、易于裝配。
文檔編號H04B10/14GK101145848SQ20071011339
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者華 張 申請人:青島海信光電科技股份有限公司