[实用新型]一种光模块

说明书

技术领域

 本实用新型属于光通信技术领域，具体地说，是涉及一种应用在光通信链路中用于接收和发射光信号的光模块电路结构设计。

背景技术

随着互联网技术的飞速发展，人们对网络资源的需求急速增长，对互联网提供的服务趋向多元化，而这一切的实现都需要高速的光网络作为载体。目前高速光网络的建设已成为国家意志，三网融合已成为大势所趋，丰富的网络资源在为用户提供崭新的互动娱乐方式和生活体验的同时，也为企业和商户提供着全面的服务。

随着光纤到户/小区的大规模部署和越发成熟的光网络建设，各大设备商、原料商、器件商逐鹿光通信产业，从而加剧了FTTH（Fiber To The Home ，光纤到户）产业链的商业化技术性竞争。作为光纤通信系统的核心部件——光模块，在当前世界范围内对其的海量需求，也使得光模块的成本控制在整个光模块的研发生产过程中显得尤为重要。

具有数字诊断功能的ONU（Optical Network Unit，光网络单元）光模块是近年来市场上的主流产品，其内部硬件设计多采用发射和接收一体芯片搭配低成本单片机来实现智能监控诊断功能。目前这种方案日趋成熟，各模块厂商之间产品性能质量极为接近，价格战愈演愈烈。这种多芯片方案引入了更多的引脚走线，增加了PCB板的信号层数，增加了成本，也为布线带来了困难。

同时，由于通用型单片机并非专为光模块所设计，其与发射接收一体芯片之间的软硬件配合在应对不同应用环境时经常出现误动作等问题，这也为今后的海量应用埋下隐患。

基于以上原因，如何能够以较低的硬件成本实现光模块对数字诊断功能的支持，以满足电信运营商、通信设备商大幅降低光模块成本的需求，是广大光模块开发商亟待解决的主要问题之一。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种光模块，利用高集成的收发一体芯片代替传统的多芯片方案，不仅简化了PCB走线，节约了空间，而且避免了传统双芯片方案之间软硬件配合出现的问题，提高了光模块的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种光模块，包括用于接收光信号的光接收器、用于发射光信号的激光器和一颗至少集成有激光驱动器、接收信号限幅放大器、控制器和存储器的收发一体芯片；所述收发一体芯片分别连接所述的光接收器和激光器。

在所述光模块中还设置有升压电路和电流镜像器，所述升压电路产生高压，输出至电流镜像器，并通过电流镜像器传输至光接收器；所述电流镜像器镜像光接收器产生的响应电流，并进行缩放处理后输出至所述的收发一体芯片，所述收发一体芯片连接升压电路，对升压电路输出的高压幅值进行调节。

作为所述升压电路的一种优选电路组建方式，在所述升压电路中设置有场效应管、电感和整流二极管；所述场效应管的栅极接收收发一体芯片输出的控制信号，场效应管的漏极和源极连接在所述电感的一端与地之间，所述电感的另一端连接直流电源；所述整流二极管的阳极连接电感与场效应管的中间节点，阴极连接所述的电流镜像器，向电流镜像器输出高压。

优选的，所述场效应管优选采用N沟道MOS管，所述N沟道MOS的栅极连接所述的收发一体芯片，源极接地，漏极连接所述的电感和整流二极管的阳极。 

进一步的，所述N沟道MOS的栅极连接收发一体芯片的脉冲信号输出端，接收收发一体芯片输出的PWM控制信号。

为了使通过升压电路输出的高压保持稳定，在所述升压电路的输出端连接有分压电路，所述分压电路对升压电路输出的高压进行分压后，输出至所述收发一体芯片的ADC接口，实现收发一体芯片对升压电路输出高压的采样检测。

为了进一步提高升压电路输出高压的稳定性，通过所述升压电路输出的高压经滤波电路处理后，输出至所述的电流镜像器。

再进一步的，所述收发一体芯片接收外部数字终端输出的发送数据，并生成偏置电流和调制电流输出至激光器，驱动激光器发射光信号；通过激光器中背光二极管产生的背光电流反馈至所述的收发一体芯片，以控制激光器的发光功率。

更进一步的，所述光接收器将接收到的光信号转换成差分信号，经由一组串联的隔直电容发送至收发一体芯片，经收发一体芯片处理后，通过另外一组串联的隔直电容，以差分信号的形式输出至外部的数字终端。

优选的，所述光模块优选为基于GPON的ONU光模块，通过I²C总线与外部的数字终端传输控制指令，通过差分信号线传输收发数据。