光模块知识课件.ppt

第一章 光模块种类
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光模块基础知识介绍
第二章 光模块的基本组成部分
主要功能：提供光电－电光转换能力。
由两部分组成：发射部分和接收部分。
发射部分将电信号转换为光信号。
接收部分将光信号转换为电信号。
第一章 光模块种类
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光模块基础知识介绍
第二章 光模块的基本组成部分
主要功能：提供光电－电光转换能力。
由两部分组成：发射部分和接收部分。
发射部分将电信号转换为光信号。
接收部分将光信号转换为电信号。
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发射部分
激光二极管的特性
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激光二极管（LD—Laser diode）是一个电流器件，只在它通过的正向电流超过阈值电流Ith（Threhold current）时它发出激光
为了使LD高速开关工作，必须对它加上略大于阈值电流的直流偏置电流IBIAS
LD的两个主要参数：阈值电流Ith和斜效率S（Slope efficiency）是温度的函数，且具有离散性
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激光二极管驱动电路
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驱动电路实质上就是一个高速电流开关
自动功率控制（APC）原理
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通过检测背光二极管（MD）产生的光电流（平均值）来实现闭环控制
APC调节偏置电流来保持平均输出光功率稳定
TEC温度控制电路
DWDM（密集波分复用）技术不断发展，为了尽可能地传输更多的信道，要求光源峰值波长的间隔尽可能地小，这就对激光器波长的稳定性提出了更高的要求。（100GHz）信道间隔的DWDM系统，。DWDM激光器的波长容差典型值为±。
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激光器的温度-波长曲线
从图中可以看出在正常工作范围内，激光器波长与温度成正比关系，环境温度的变化会对波长造成影响。/℃,因此对波长的控制可通过温度控制来实现，对激光器的管芯温度进行控制是稳定激光器发射波长的最有效、最基本的方法。
DFB激光器，波长温度系数约为13GHz/℃
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TEC
TEC
控制电路
l0激光输出
热敏电阻
激光器管芯
由温度实现波长反馈控制示意图
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接收部分
PIN/APD的主要特性
波长响应范围：对一定波长范围内的入射光进行光电转换。
响应度：
响应速度：要能够检测高频调制的光信号，响应速度就要足够快。响应速度通常用响应时间来表示。响应时间为光电二极管对矩形光脉冲的响应——电脉冲的上升或下降时间。
灵敏度：是指在保证一定通信质量条件下所需接收的最小信号功率（Ps）。
影响光接收组件的灵敏度的因素很多，和系统相关的主要有：
比特速率对灵敏度影响（比特速率越大，灵敏度下降越多）
输入脉冲波形对灵敏度影响 （输入脉冲波形越宽，灵敏度下降越大 ）
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前置放大电路
这种I-V变换电路中有一个负反馈电阻Rf，所以又被称做跨阻放大器（TIA—Tranimpedance Amplifier ）
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限幅放大器（主放）
TIA输出的是模拟信号，要把它转换成数字信号才能被信号处理电路识别。
限幅放大器起的作用就是把TIA输出的幅度不同的信号处理成等幅的数字信号。
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定时判决、时钟提取
时钟和数据恢复电路（Clock and Data Recovery —CDR）的作用就是在输入数据信号中提取时钟信号并找出数据和时钟正确的相位关系
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APD偏置电压
APD的偏置电压（即通常所说的高压）一般约为20、30几伏，。
APD的灵敏度随着温度的升高而降低。
为保证APD的正常工作，需要引入高压电路及相应的温度补偿措施。APD高压电路主要包括升压电路、倍压电路 和温度补偿 三个部分。
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APD
热敏电阻
升压电路
倍压电路
温度补偿
光电流Ig
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第三章 SFP模块电气接口（INF-8074)
光模块基础知识介绍
1、引脚定义
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光模块基础知识介绍
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光模块基础知识介绍
2、电气接口
VCCT 和 VCCR分别是发射和接受部分电源，±5%，最大供电电流300mA以上。电感的直流阻抗应该小于1欧姆，。推荐的滤波网络，可以保证插拔模块时的浪涌小于30mA。
VCCT 和 VCCR可以在模块内相连。发射和接收的地可以在模块内相连。
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光模块基础知识介绍
TD-/+ 是发射部分差