光模块工作原理简介ZTE.docx

光模块工作原理简介
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摘要
以 SFP就是说 激光器光电转换的效率降低了。我们知道，消光比Er=10Xlg[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。假定输出光功率 不变的情况下，转换斜率的降低，会引起输出光信号消光比的降低，反映到眼图上，眼图的张开度会变 小。对于光模块而言，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 的阻值就可以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，将其连接在驱 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，消光比的变化将会得到补偿。
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，按比例增大调制电流。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因子可以通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者激光器老化时，消光 比能够得到补偿。
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，但是其补偿能力在一40到
85
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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实现比较精确的自动调整。这两个数 字电位器均使用查表法。具体的电阻值是光模块厂商根据TOSA的特性摸索出来设定的，往往对于不同厂 家或者不同批次的TOSA，都要重新修正该电阻值。M0N1用于检测偏置电流的值，M0N2用于检测输出光 功率，M0N3 —般用于接收光功率的检测。这些测量的值都可以通过IIC总线读取相应的寄存器获得，使 用方便，精度高，绝大部分厂家能够保证精度控制在2dBm以内，可以有效避免目前一些单板模拟量检测 不准这个问题。
从上图也可以看出，光模块的工作原理还是比较简单的，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），光模块光口指标的好坏都是由这些RC来决定的。
光接收组件 ROSA（Receiver Optical Sub-Assembly）：
ROSA里面封