光模块原理简介.docx

光模块原理简介
光模块原理简介
光模块原理简介
光模块工作原理简介目录纲要2重点词21引用的文档和参照标准说明22缩写说明23正文2
第1/6页
光模块原理简介
光模块原理简介
光模块原理简介
纲要以SFP光模块为例，介
由上图看出，随着温度的升高，激光器输入电流和输出光功率的特性曲线的斜率会变小，也就是说激光器光电变换的效率降低了。我们知道，消光比Er＝10×lg[P1/P0]（dB），其中，P1、P0分别代表数字逻辑信号“1”和“0”时激光器的输出光功率，P1－P0表示调制之后光信号的幅度。假设输出光功率不变的情况下，变换斜率的降低，会惹起输出光信号消光比的降低，反应到眼图上，眼图的张开度会变小。关于光模块而言，在温度变化过程中，除了要保持输出光功率的稳定，同时也要保持消光比的稳定。保持消光比的稳定就是要增加调制电流，最常用的做法是查表法，利用控制器内部的数字可调电位器（电阻器）来保持消光比。在数字电位器内置有受温度控制的电阻值表，电阻值作为温度的函数，存储在非易失存储器中，温度范围从－45°C～＋95°C，步长为2°C。使用芯片内集成的温度传感器，这种电阻的阻值就能够随温度的变化而自动调整。数字电位器是设置成随温度升高而减小电阻值，将其连结在驱动器的“调制电流设定端”，在温度升高的过程中，控制器根据测得的温度值查表，不断减小电位器的电阻值，使得调制电流增大，这样，消光比的变化将会获得补偿。保持消光比，还有一种方法就是K因子补偿法，激光器的驱动器中加入“K-因子”补偿特性，它是在激光器偏置电流增大的同时，按比率增大调制电流。过程如下：为保持平均光功率稳定，偏置电流是由APC电路控制的，随着偏置电流提高，电路提取偏置电流的一部分用以调节调制电流。这样，总的调制电流等于原有调制电流加上偏置电流乘以一个因子K。这个K因子能够经过驱动器芯片外接的电阻来设定，由于调制电流能随着偏置电流增大而增大，于是当激光器温度发生变化或许激光器老化时，消光比能够获得补偿。
光模块原理简介
光模块原理简介
光模块原理简介
第4/6页
光模块原理简介
光模块原理简介
光模块原理简介
光模块发射部分电路
上图是一个典型的查表法的控制电路，在控制器中，H0和H1是控制器自带的两个数字电位器，H0用于控制调制电流，H1用于控制偏置电流。APC功能是驱动器内部集成的，可是其补偿能力在－40到85度这么宽的范围内往往有限，所以用H1实现粗调，驱动器内的APC实现比较精准的自动调整。这两个数字电位器均使用查表法。详细的电阻值是光模块厂商根据TOSA的特性探索出来设定的，往往关于不同厂家或许不同批次的TOSA，都要从头修正该电阻值。MON1用于检测偏置电流的值，MON2用于检测输出光功率，MON3一般用于接收光功率的检测。这些测量的值都能够经过IIC总线读取相应的存放器获得，使用方便，精度高，绝大多数厂家能够保证精度控制在2dBm以内，能够有效防止当前一些单板模拟量检测不准这个问题。从上图也能够看出，光模块的工作原理仍是比较简单的，除了保持稳定的光功率和消光比之外，就是要做好驱动器到激光器之间的RC匹配（上图没有画出，在经过串行的10欧姆电阻后，一般都需要加RC电路到地），光模块光口指标的利害都是由这些RC来决定的。光接收组件ROSA（Receiv