100Gbps光模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种100Gbps光模块，包括接口单元、与接口单元连接的光发射单元和光接收单元、主控管理单元以及电源管理单元；其中，光发射单元包括光发射组件，光发射组件包括直接调制半导体激光器，光发射组件用于通过直接调制半导体激光器将接口单元输出的电信号转换为光信号并发射；光接收单元包括光接收组件，光接收组件用于接收光信号并转换为电信号后输出给接口单元；主控管理单元包括通信连接的MCU和FPGA，FPGA通过MDIO总线与接口单元通信连接，MCU与光发射单元和光接收单元通信连接；电源管理单元与FPGA连接，用于对光发射单元及光接收单元进行供电控制。本实用新型专利技术的光模块，其功耗较低且兼容性更强。

100 Gbps optical module

【技术实现步骤摘要】
100Gbps光模块
本技术涉及一种光纤通信器件，特别是涉及一种100Gbps光模块。
技术介绍
随着互联网和云计算等产业的加速发展，数据中心对应用于长距离通信的100Gbps光产品的需求也随之增多，根据第三方OVUM预测，100Gbps40公里光模块在未来的五年需求数量将以每年30％速度增长，目前市场上已经存在CFP、CFP2、CFP4等多种封装形式的100Gbps光模块，传统的光模块多采用电吸收调制激光器，使得模块组网功耗高，同时模块内部一般采用MCU进行控制，而MCU一般不具备MDIO(管理数据输入输出)从接口，无法与系统板的MDIO接口进行通信，由此使得模块与系统板的兼容性较差，不能满足用户的要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对100Gbps光模块组网功耗高且模块接口兼容性较差的技术问题，提供一种新型的100Gbps光模块。一种100Gbps光模块，其特征在于，所述光模块包括接口单元、与所述接口单元连接的光发射单元和光接收单元、主控管理单元以及电源管理单元；其中：所述光发射单元包括光发射组件，所述光发射组件包括直接调制半导体激光器，所述光发射组件用于接收所述接口单元输出的电信号并通过所述直接调制半导体激光器将所述电信号转换为光信号后发射；所述光接收单元包括光接收组件，所述光接收组件用于接收光信号并转换为电信号后输出给所述接口单元；所述主控管理单元包括通信连接的MCU和FPGA，所述FPGA通过MDIO总线与所述接口单元通信连接，所述MCU与所述光发射单元和所述光接收单元通信连接；所述电源管理单元与所述FPGA连接，且与所述光发射单元及所述光接收单元连接，用于对所述光发射单元及所述光接收单元进行供电控制。上述100Gbps光模块，完整地完成了光电及电光信号的转换与收发，同时，该光模块一方面采用直接调制半导体激光器，有效地降低了模块的组网功耗，另一方面采用FPGA通过MDIO总线与接口单元通信连接，再由FPGA与MCU进行通信连接，即MCU通过FPGA在接口单元处与系统板实现数据的交互，再由MCU对模块内部各单元进行控制，采用FPGA与接口单元通过MDIO总线进行通信连接，再与系统板的MDIO接口进行通信连接，使得该光模块兼容性更强。在其中一个实施例中，所述MCU通过I2C总线与所述光发射单元和所述光接收单元通信连接。在其中一个实施例中，所述MCU与所述FPGA通过SPI总线通信连接。在其中一个实施例中，还包括FLASH存储器，所述FLASH存储器与所述FPGA通过SPI总线通信连接。在其中一个实施例中，所述光发射组件包括四路并列的直接调制半导体激光器及与所述四路直接调制半导体激光器连接的合波器，所述四路直接调制半导体激光器用于将所述接口单元输出的电信号转换为四路光信号后输出给所述合波器合成一路光信号，所述光接收单元包括四路并列的PIN光探测器和与所述四路PIN光探测器连接的分波器，所述分波器用于将接收的光信号分成四路光信号后输出给所述四路PIN光探测器。在其中一个实施例中，所述四路直接调制半导体激光器转换得到的四路光信号和所述分波器分成的四路光信号的波长范围分别为1294.53～1296.59nm、1299.02～1301.09nm、1303.54～1305.63nm、1308.09～1310.19nm。在其中一个实施例中，所述光发射单元还包括温度控制单元，所述温度控制单元包括半导体制冷器，所述温度控制单元用于通过所述半导体制冷器调节控制所述光发射组件的温度。在其中一个实施例中，所述光接收组件还包括跨阻放大器，所述跨组放大器连接于所述PIN光探测器与所述接口单元之间。在其中一个实施例中，所述光发射单元还包括连接于所述光发射组件与所述接口单元之间的第一时钟恢复单元，所述第一时钟恢复单元用于接收所述接口单元输出的电信号并恢复所述电信号中的时钟信号所述光接收单元还包括连接于所述光接收组件与所述接口单元之间的第二时钟恢复单元，所述第二时钟恢复单元用于接收所述光接收组件输出的电信号并恢复所述电信号中的时钟信号。在其中一个实施例中，所述光模块采用CFP2封装模式进行封装。附图说明图1为本技术提供的100Gbps光模块的结构框图；图2为本技术一实施例中的光发射单元的结构框图；图3为本技术一实施例中的光接收单元的结构框图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述。如图1所示，本技术涉及的100Gbps光模块包括接口单元10、光发射单元11、光接收单元12、主控管理单元13和电源管理单元14，光发射单元11、光接收单元12均与接口单元10连接；其中，光发射单元11包括光发射组件(TransmitterOpticalSubassembly，以下简称TOSA)，TOSA又包括直接调制半导体激光器(DirectlyModulatedSemiconductorLaser，以下简称DML)，TOSA用于接收接口单元10输出的电信号并通过DML将接口单元10输出的电信号转换为光信号后发射出去；光接收单元12包括光接收组件(ReceiverOpticalSubassembly，以下简称ROSA)，ROSA用于接收外部的光信号并将其转换为电信号后输出给接口单元10；主控管理单元13包括MCU和FPGA(现场可编程门阵列)，FPGA通过MDIO总线与接口单元10通信连接，MCU与FPGA通信连接，即MCU通过FPGA与接口单元10通信连接，实现与接口单元10信息的交互，同时MCU还与光发射单元11和光接收单元12通信连接，以对光发射单元11和光接收单元12进行控制；电源管理单元14与FPGA连接，即通过FPGA与接口单元10连接，实现与接口单元10信息的交互，且电源管理单元还与光发射单元11和光接收单元12连接，以对光发射单元11及光接收单元12进行供电控制如开通和关断电源。可以理解的，100Gbps光模块通过接口单元10与一系统板连接，该系统板可位于移动终端、服务器或者数据中心等设备内部。以移动终端为例，100Gbps光模块通过接口单元10与移动终端的系统板连接。在本方案中，100Gbps光模块集成有光发射单元11和光接收单元12，通过光发射单元11可完整地完成电信号的接收与转换，即完整地将从系统板输入的电信号转换成对应的光信号并发射出去，还可以通过光接收单元12完整地完成光信号的接收与转换，即完整地将外部的光信号转换成对应的电信号并输送给系统板，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种100Gbps光模块，其特征在于，所述光模块包括接口单元、与所述接口单元连接的光发射单元和光接收单元、主控管理单元以及电源管理单元；其中：所述光发射单元包括光发射组件，所述光发射组件包括直接调制半导体激光器，所述光发射组件用于接收所述接口单元输出的电信号并通过所述直接调制半导体激光器将所述电信号转换为光信号后发射；所述光接收单元包括光接收组件，所述光接收组件用于接收光信号并转换为电信号后输出给所述接口单元；所述主控管理单元包括通信连接的MCU和FPGA，所述FPGA通过MDIO总线与所述接口单元通信连接，所述MCU与所述光发射单元和所述光接收单元通信连接；所述电源管理单元与所述FPGA连接，用于对所述光发射单元及所述光接收单元进行供电控制。

【技术特征摘要】
1.一种100Gbps光模块，其特征在于，所述光模块包括接口单元、与所述接口单元连接的光发射单元和光接收单元、主控管理单元以及电源管理单元；其中：所述光发射单元包括光发射组件，所述光发射组件包括直接调制半导体激光器，所述光发射组件用于接收所述接口单元输出的电信号并通过所述直接调制半导体激光器将所述电信号转换为光信号后发射；所述光接收单元包括光接收组件，所述光接收组件用于接收光信号并转换为电信号后输出给所述接口单元；所述主控管理单元包括通信连接的MCU和FPGA，所述FPGA通过MDIO总线与所述接口单元通信连接，所述MCU与所述光发射单元和所述光接收单元通信连接；所述电源管理单元与所述FPGA连接，用于对所述光发射单元及所述光接收单元进行供电控制。2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU通过I2C总线与所述光发射单元和所述光接收单元通信连接。3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU与所述FPGA通过SPI总线通信连接。4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括FLASH存储器，所述FLASH存储器与所述FPGA通过SPI总线通信连接。5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件包括四路并列的直接调制半导体激光器及与所述四路直接调制半导体激光器连接的合波器，所述四路直接调制半导体激光器用于将所述接口单元输出的电信号转换为四路光信号后输出给所述合波器合...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建芹，李振东，黄嘉宏，
申请(专利权)人：深圳市易飞扬通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44