[实用新型]一种基于QSFP28光模块的光电转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光模块收发系统，特别涉及一种基于QSFP28光模块的光电转换装置。

背景技术

随着网络带宽的增长，10G速率已经不能满足通信数据的传输要求，电信网和数据中心等应用网络中100G传输速率成为了必然的解决方案。第一代100G光模块是CFP光模块，体积非常大，而且传输距离也很短，随后出现了CFP2和CFP4光模块，其中CFP4光模块是目前最新一代的100G光模块，但体积仍然很大，传输距离的问题也没有解决，体积越大导致光模块在交换机上的端口密度更小。而且在接入网上联端口和云计算数据中心数据交换等短距离传输中，100G并行光模块需要内置数据选择器和分路器，这使得成本较高，集成数据选择器和分路器的器件虽然传输距离远，但是工艺复杂，且可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光电转换装置，解决了现有技术中光模块体积大、结构复杂和成本较高等问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于QSFP28光模块的光电转换装置，包括：信号输入装置、发射装置、接收装置和控制装置；所述发射装置包括依次连接的时钟数据恢复电路、激光器驱动器、半导体激光器和波分复用合波器；所述信号输入装置与所述时钟回复电路电连接；所述接收装置包括依次连接的波分复用/解复用器、光电探测器、第二时钟数据恢复电路；所述第二时钟数据恢复电路中集成有限幅放大器；控制装置包括：处理器和控制电路；所述处理器通过控制电路分别与发射装置和接收装置连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在不影响现有10G网络框架的情况下，将10G网络提升到40/100G网络，同时通过时钟数据恢复电路，提高其传输性能和传输距离，由于半导体激光器的斜效率会随温度的变化而不同，通过处理器和控制电路实现对半导体激光器的自动功率控制来稳定激光器的平均光功率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述控制装置还包括：消光比补偿电路，所述处理器通过消光比补偿电路与所述半导体激光器连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：由于半导体激光器的斜效率会随温度的变化而不同，所以需要消光比补偿电路来实现稳定的激光器平均光功率。

进一步，所述半导体激光器为直接调制半导体激光器；所述光电探测器包括：光电二极管和跨阻放大器；所述波分复用/解复用器、光电二极管和跨阻放大器依次连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用直接调制半导体激光器以提高光信号的传输距离；并在光电探测器中集成光电二极管和跨阻放大器，将接收到的光信号转换为电信号，并进行放大，因为光电二极管转换的电信号十分微弱，先进行放大，避免电信号传输过程中的损耗造成信息丢失。

进一步，所述控制电路为I2C总线电路，所述I2C总线电路由数据线和时钟信号线构成。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用I2C总线电路进行连接，I2C总线电路具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。

进一步，所述半导体激光器中设置有光电二极管；所述光电二极管与所述处理器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：在半导体激光器中设置光电二极管，用于检测激光器的光输出功率大小，并将光电二极管检测到的输出功率值发送到处理器，处理器通过控制电路控制激光器驱动器调整偏置电流的大小，以平稳激光器的光功率。

进一步，所述处理器还与I2C通信接口连接；并通过所述I2C通信接口与上位机通信连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：处理器与通过I2C总线电路与发射装置和接收装置中的各部件进行连接，检测各部件的电压、温度、激光器偏置电流、输入光功率和接收光功率，并通过I2C通信接口与上位机通信连接，将检测到的各项参数上报到上位机，上位机通过与处理器的连接根据参数数值对发射装置和接收装置中的各部件进行控制。

进一步，所述通信连接包括：无线连接或有线连接。

进一步，所述时钟数据恢复电路设置4路；所述激光器驱动器和所述半导体激光器均设置4组，每路时钟数据恢复电路均连接均与一组激光器驱动器和半导体激光器依次连接；所述光电探测器设置4组；第二时钟数据恢复电路设置4路，每组光电探测器均连接一路第二时钟数据恢复电路。

进一步，所述半导体激光器发射的激光波长的范围为：1290纳米-1310纳米。