一种光收发电路及光收发装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于混合集成光收发设计领域，公开了一种光收发电路及光收发装置，光收发电路包括驱动器、激光器阵列、检测器阵列、TIA放大器、MT

【技术实现步骤摘要】
一种光收发电路及光收发装置


[0001]本专利技术属于混合集成光收发设计领域，涉及一种光收发电路及光收发装置。

技术介绍

[0002]随着信息社会的进一步发展和大数据时代的到来，传统通信和互连技术越来越不能满足数据传输与处理环节对于传输容量、通信速度、信号延迟、传输距离与电能消耗等方面的要求。混合集成光电技术以前所未有的技术优越性，为上述问题的圆满解决提供了理想的途径，正在迅速发展，并将逐渐成为构建现代信息社会关键硬件基础的主体技术。大数据、云计算等热点产业的快速发展，迫切需要大量高性价比、高集成度、超高速的光电器件/电路进行硬件支撑。
[0003]但是，目前市场上应用的高速光电器件/电路，与现代微电子工艺与混合集成工艺不兼容，导致其价格高、体积大、不易于集成，难以满足日益增长的速率传输要求，成为了高速率数据传输交换的瓶颈。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中现有高速光电器件/电路，与现代微电子工艺与混合集成工艺不兼容，导致其价格高、体积大、不易于集成的缺点，提供一种光收发电路及光收发装置。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术一方面，一种光收发电路，包括驱动器、激光器阵列、检测器阵列、TIA放大器、MT-FA跳纤和控制电路；驱动器依次连接激光器阵列、MT-FA跳纤、检测器阵列和TIA放大器，MT-FA跳纤上设置光接收端和光发射端，控制电路与驱动器和放大器均连接；
[0007]控制电路用于发送第一寄存器变量至驱动器；驱动器用于接收第一寄存器变量和第一电压信号，根据第一寄存器变量将第一电压信号转换为第一电流信号并发送至激光器阵列；激光器阵列用于将第一电流信号转换为第一光信号并发送至MT-FA跳纤；MT-FA跳纤用于通过光发射端输出第一光信号，通过光接收端接收第二光信号并发送至检测器阵列；检测器阵列用于将第二光信号转换为第二电流信号并发送至TIA放大器；TIA放大器用于将第二电流信号转换为第二电压信号并输出。
[0008]本专利技术光收发电路进一步的改进在于：
[0009]所述控制电路为MCU。
[0010]还包括电压基准源、第一电阻和第二电阻；
[0011]第一电阻的第一端与第二电阻的第一端和MCU内部的比较器的第一输入接口均连接，第一电阻的第二端和电压基准源的电源输入端均用于连接电源；电压基准源的基准电压输出端与MCU内部的比较器的第二输入接口连接，MCU内部的比较器根据第一输入接口和第二输入接口的电压监测电源电压。
[0012]还包括第三电阻和第四电阻；
[0013]第三电阻的第一端接地，第二端与MCU的输出接口以及驱动器的热监控端口均连接，MCU用于监测第三电阻的电压，并根据第三电阻的电压获取驱动器和激光器阵列的温度；
[0014]第四电阻的第一端接地，第二端与TIA放大器的RSSI端口以及MCU的A/D转换器的输入端口均连接，MCU用于监测第四电阻的电压，并根据第四电阻的电压获取TIA放大器的温度和第二光信号的功率。
[0015]所述MCU上设置用于连接上位机的通信接口；MCU还用于将监测的电源电压、驱动器的温度、激光器阵列的温度、TIA放大器的温度和第二光信号的功率发送至上位机。
[0016]还包括AGC放大器；AGC放大器与TIA放大器连接，所述控制电路还用于发送第二寄存器变量至AGC放大器，AGC放大器用于接收TIA放大器输出的第二电压信号，并根据第二寄存器变量放大第二电压信号后输出。
[0017]本专利技术另一方面，一种光收发装置，包括上述的光收发电路、高速差分线以及由下至上依次连接的底板、基板、边框和盖板；
[0018]底板的上表面上设置散热台，基板上开设用于容纳散热台的直通腔；边框侧壁上设置密封框，密封框与边框内部连通；光收发电路中的驱动器、激光器阵列、检测器阵列、TIA放大器和AGC放大器均设置在散热台上，光收发电路中的MT-FA跳纤设置在密封框内部，基板远离底板的一侧上开设的开放腔，光收发电路中的其他元器件及高速差分线均设置在开放腔内，高速差分线与驱动器和AGC放大器均连接；基板侧壁上设置若干外引脚，若干外引脚均与高速差分线连接。
[0019]本专利技术光收发装置进一步的改进在于：
[0020]所述底板、基板和边框采用烧结工艺一体化成型，基板采用HTCC工艺多层布线。
[0021]所述底板采用钨铜制作；边框和盖板采用可伐材料；所述散热台与底板一体成型。
[0022]所述密封框与FA-MT跳纤焊接连接。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术光收发电路，通过驱动器、激光器阵列、MT-FA跳纤和控制电路组成光发射电路，实现将高速数字电信号转换为光信号输出，完成电到光的转换并输出；通过检测器阵列、TIA放大器、MT-FA跳纤和控制电路组成光接收电路，将接收到的光信号转换成高速数字电信号输出，实现光到电转换并输出，实现光电转换传输，其采用的器件结构简单，能够较好地的兼容现代微电子工艺与混合集成工艺，器件及组装成本低，体积小，能够有效替代现有电传输并应用于雷达、航天航空系统中的宽带数据和图像传输，继而解决系统中信号容量大、数据传输损耗大等瓶颈问题。
[0025]进一步的，设置AGC放大器，AGC放大器用于接收TIA放大器输出的第二电压信号，并根据第二寄存器变量放大第二电压信号，实现不同幅度电平的输出。
[0026]进一步的，设置电压基准源、第一电阻和第二电阻，第一电阻的第一端与第二电阻的第一端和MCU内部的比较器的第一输入接口均连接，第一电阻的第二端和电压基准源的电源输入端均用于连接电源；电压基准源的基准电压输出端与MCU内部的比较器的第二输入接口连接，MCU内部的比较器根据第一输入接口和第二输入接口的电压，实现收发一体电路中的电压的监测。
[0027]进一步的，设置第三电阻和第四电阻，第三电阻的第一端接地，第二端与MCU的输
出接口以及驱动器的热监控端口均连接，实现对驱动器和激光器阵列的温度的监测，第四电阻的第一端接地，第二端与TIA放大器的RSSI端口以及MCU的A/D转换器的输入端口均连接，通过监测第四电阻的电压，根据第四电阻的电压获取TIA放大器的温度和第二光信号的功率。
[0028]本专利技术光收发装置，通过设置由下至上依次连接的底板、基板、边框和盖板，形成光收发电路的保护壳体，起到一定的保护作用，同时，在底板的上表面上设置散热台，将光收发电路中的驱动器、激光器阵列、检测器阵列、TIA放大器和AGC放大器均设置在散热台上，可提高元器件的散热能力，从而提高光收发电路在高温下工作的可靠性，将MT-FA跳纤设置在密封框内部，通过高速差分线及外引脚连接，保证输入输出信号的高速传输性能。
[0029]进一步的，底板、基板和边框采用烧结工艺一体化成型，底板、基板和边框采用烧结工艺实现基板壳体一体化，减小了体积和重量，同时，基板和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光收发电路，其特征在于，包括驱动器、激光器阵列、检测器阵列、TIA放大器、MT-FA跳纤和控制电路；驱动器依次连接激光器阵列、MT-FA跳纤、检测器阵列和TIA放大器，MT-FA跳纤上设置光接收端和光发射端，控制电路与驱动器和放大器均连接；控制电路用于发送第一寄存器变量至驱动器；驱动器用于接收第一寄存器变量和第一电压信号，根据第一寄存器变量将第一电压信号转换为第一电流信号并发送至激光器阵列；激光器阵列用于将第一电流信号转换为第一光信号并发送至MT-FA跳纤；MT-FA跳纤用于通过光发射端输出第一光信号，通过光接收端接收第二光信号并发送至检测器阵列；检测器阵列用于将第二光信号转换为第二电流信号并发送至TIA放大器；TIA放大器用于将第二电流信号转换为第二电压信号并输出。2.根据权利要求1所述的光收发电路，其特征在于，所述控制电路为MCU。3.根据权利要求2所述的光收发电路，其特征在于，还包括电压基准源、第一电阻和第二电阻；第一电阻的第一端与第二电阻的第一端和MCU内部的比较器的第一输入接口均连接，第一电阻的第二端和电压基准源的电源输入端均用于连接电源；电压基准源的基准电压输出端与MCU内部的比较器的第二输入接口连接，MCU内部的比较器根据第一输入接口和第二输入接口的电压监测电源电压。4.根据权利要求3所述的光收发电路，其特征在于，还包括第三电阻和第四电阻；第三电阻的第一端接地，第二端与MCU的输出接口以及驱动器的热监控端口均连接，MCU用于监测第三电阻的电压，并根据第三电阻的电压获取驱动器和激光器阵列的温度；第四电阻的第一端接地，第二端与TIA放大器的RSSI端口以及MCU的A/D转换器的输入端口均连接，MCU用于监测第四电阻的电压，并根据第四电阻的电压获取TIA放大器的温度和第二光信号的功率。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：高苏芳，朱骏，牛士敏，陈龙飞，徐鑫，郑东飞，王云，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：