一种光模块制造技术

本发明专利技术涉及一种光模块，包括电源电路、电接口电路、驱动集成电路、微控制器、56G光探测器和56G激光器，所述电源电路用于给整个光模块提供电源，所述56G光探测器和56G激光器分别与驱动集成电路连接，所述驱动集成电路与电接口电路连接，所述微控制器与驱动集成电路连接。所述微控制器用于控制驱动集成电路的运行实现数字诊断和自动光功率控制。所述光探测器包括PD和TIA，光探测器用于接收光信号，经过PD和TIA放大后输出高速电压信号，TIA集成VGC电路自动增益可调，微控制器与光探测器连接，用于控制光探测器的输出增益大小。本发明专利技术提供了一种采用PAM4调制方式、高带宽、低功耗、高速率9.83～53.125Gbps传输速率、低成本、高可靠性的光模块，应用于5G前传光模块。应用于5G前传光模块。应用于5G前传光模块。

【技术实现步骤摘要】
一种光模块


[0001]本专利技术属于光通信
，具体涉及一种光模块。

技术介绍

[0002]随着5G演进，针对未来即将部署的更高通道 Massive MIMO、U6G频段、5G毫米波基站等场景，若天线数和空口带宽进一步增加，运营商需要扩展更多的端口、消耗更多的光纤来应对，加大了5G大规模部署的难度。通过将单通道速率从25Gbps升级到50Gbps，可以节省50%端口，为前传带宽的进一步提升创造了灵活性。50GbpsPAM4是未来以太网高速互连接口的技术方向，是ICT产业升级的推进器，具有非常广阔的市场应用前景,单通道56Gbps PAM4调制 SFP56小封装、低功耗高性能、高可靠性、低成本光模块在移动前传中的应用将成为挑战。
[0003]随着穿戴式设备、智能家居、车联网、物联网、自动驾驶、高清视频等大规模商用，将带来大量人与物、物与物的连接，从而形成更广阔和开放的物联网世界。为满足日益增长的带宽需求和人们的生活方式，更高的连接带宽需求被提出。 随着光通信行业的发展，对SFP(Small Form
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factor Pluggables，小型热插拔)类的产品需求是越来越多，SFP 光模块是符合 MSA 协议定义的小型可热插拔光模块，它在光通信系统中提供双向数据传输的功能，5G时代将会大规模采用56G光模块，目前50G SFP56 LR方案和产业链已经成熟，随着后续发展以及光纤资源分配， 5G无线通信下一代前传方案，对于光模块解决方案需求速率需要达到56G，采用SFP56小型化封装，满足工业级应用，传输距离100m（多模）~10km（单模2~10km）。由于5G基站建设密度大，为满足5G前传网络在不同应用场景和不同建设阶段的需求。
[0004]5G部署初期，三大运营商将BBU集中，降低机房资源需求，从而实现快速规模部署。但集中式无线接入网（CRAN）场景对主干光纤消耗较大，业界相应提出基于25Gb/s的6波CWDM、12波LWDM/MWDM、48波DWDM等波分复用方案以收敛节约光纤资源。随着5G演进，后续版本（Rel17/Rel 18）的重点将在Sub 10GHz、毫米波等频段上展开，若天线数和空口带宽进一步增加，将需要56Gb/s及更高速率的光模块来满足前传带宽需求。
[0005]为了全面支撑运营商的5G业务拓展，基于单通道的56G PAM4技术可以更好的适配5G对网络成本以及性能的诉求，构筑从接入，汇聚到核心网的最优解决方案。低成本的56G SFP56 PAM4 模块将更好的与现有设备适配，成为前期5G承载网中接入层的最佳选择。
[0006]5G网络部署主流运营商主要采用6GHz频段，eCPRI接口数据压缩后光模块速率为25Gbps，不同运营商建网的频谱不同，前传光模块6或12只组网。由于5G中长期应用需求将推动前传速率进一步提升，根据PHY芯片和光芯片演进趋势，初步认为56G速率将最有可能成为下一代前传的解决方案；同时，基站对于密度和功耗一直以来是最看重的因素之一，56G SFP56及50GBSAE DSFP被公认为最优的光模块解决方案。为此，为满足客户对5G前传下一代产品的需求，需开发一款符合客户要求的产品。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种光模块。
[0008]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开了一种光模块，包括电源电路、电接口电路、驱动集成电路、BIAS
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T驱动电路、微控制器、光探测器和激光器，所述电源电路用于给整个光模块提供电源，所述光探测器和激光器分别与驱动集成电路连接，所述驱动集成电路与电接口电路连接，所述微控制器与驱动集成电路连接。
[0009]进一步地，所述驱动集成电路包括接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路、限幅放大电路、激光驱动电路，所述发射时钟恢复电路的输入端与电接口电路连接，所述发射时钟恢复电路的输出端与激光驱动电路的输入端连接，所述激光驱动电路的输出端与激光器连接，所述接收时钟恢复电路的输入端与光探测器连接，所述接收时钟恢复电路的输出端与限幅放大电路的输入端连接，所述限幅放大电路的输出端与电接口电路连接。
[0010]进一步地，所述接收时钟恢复电路与光探测器之间设有EQ均衡电路，所述EQ均衡电路的输入端与光探测器连接，EQ均衡电路的输出端与接收时钟恢复电路的输入端连接，所述EQ均衡电路用于对光探测器输出的电压信号进行滤波，对高频信号补偿后，输出给接收时钟恢复电路，所述接收时钟恢复电路用于对电压信号进行整形再生恢复后输出给限幅放大电路，所述限幅放大电路用于对信号进行放大和限幅输出。
[0011]进一步地，所述发射时钟恢复电路与电接口电路之间设有CTLE均衡电路，所述CTLE均衡电路的输入端与电接口电路连接，CTLE均衡电路的输出端与发射时钟恢复电路的输入端连接。
[0012]进一步地，激光驱动电路经差分交流耦合后BIAS
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T电路驱动与第一柔性PCB将放大调制后的信号输出到激光器。
[0013]进一步地，光探测器经第二柔性PCB将电压信号输出给接收时钟恢复电路。
[0014]进一步地，所述电源电路的输入端与电接口电路连接，通过电接口电路输入供电电压，所述电源电路包括第一电源管理电路和第二电源管理电路，所述第一电源管理电路用于将输入的供电电压降压成第一电压给接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路供电；所述第二电源管理电路用于将输入的供电电压降压成第二电压给激光器驱动电路以及BIAS
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T驱动电路供电。
[0015]进一步地，第一电源管理电路和第二电源管理电路均采用DC
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DC降压电路。
[0016]进一步地，所述微控制器用于控制驱动集成电路的运行实现数字诊断和自动光功率控制。
[0017]进一步地，所述激光驱动电路与激光器间采用交流耦合方式连接，且激光驱动电路设置于激光器外部。
[0018]进一步地，所述激光驱动电路的正极输出端与激光器的正极直接连接，所述激光驱动电路的负极输出端一端与AC耦合电容C2的一端连接，AC耦合电容C2的另一端与激光器的负极连接，所述激光器的正极连接有第一BIAS
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T电路，激光器的负极连接有第二BIAS
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T电路，所述激光驱动电路的负极输出端连接有第三BIAS
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T电路。
[0019]进一步地，所述第一BIAS
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T电路包括电阻R1、电容C3以及电感L3，电感L3的一端与激光器的正极直接连接或电感L3的一端与激光器的正极之间串联至少一个电感，电感L3的另一端与电容C3的一端以及第二电压连接，电容C3的另一端接地，电阻R1并联在电感L3的
两端；所述第二BIAS
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T电路包括电感L5和电阻R2，电感L5的一端与激光器的负极直接连接或电感L5的一端与激光器的负极之间串联至少一个电感，电感L5的另一端与恒流源连接，所述恒流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光模块，其特征在于：包括电源电路、电接口电路、驱动集成电路、微控制器、光探测器和激光器，所述电源电路用于给整个光模块提供电源，所述光探测器和激光器分别与驱动集成电路连接，所述驱动集成电路与电接口电路连接，所述微控制器与驱动集成电路连接。2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述驱动集成电路包括接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路、限幅放大电路、激光驱动电路，所述发射时钟恢复电路的输入端与电接口电路连接，所述发射时钟恢复电路的输出端与激光驱动电路的输入端连接，所述激光驱动电路的输出端与激光器连接，所述接收时钟恢复电路的输入端与光探测器连接，所述接收时钟恢复电路的输出端与限幅放大电路的输入端连接，所述限幅放大电路的输出端与电接口电路连接。3.如权利要求2所述的光模块，其特征在于：所述接收时钟恢复电路与光探测器之间设有EQ均衡电路，所述EQ均衡电路的输入端与光探测器连接，EQ均衡电路的输出端与接收时钟恢复电路的输入端连接，所述EQ均衡电路用于对光探测器输出的电压信号进行滤波，对高频信号补偿后，输出给接收时钟恢复电路，所述接收时钟恢复电路用于对电压信号进行整形再生恢复后输出给限幅放大电路，所述限幅放大电路用于对信号进行放大和限幅输出。4.如权利要求2所述的光模块，其特征在于：所述发射时钟恢复电路与电接口电路之间设有CTLE均衡电路，所述CTLE均衡电路的输入端与电接口电路连接，CTLE均衡电路的输出端与发射时钟恢复电路的输入端连接。5.如权利要求2所述的光模块，其特征在于：激光驱动电路经第一柔性PCB将放大调制后的信号输出到激光器；光探测器经第二柔性PCB将电压信号输出给接收时钟恢复电路。6.如权利要求2所述的光模块，其特征在于：所述电源电路的输入端与电接口电路连接，通过电接口电路输入供电电压，所述电源电路包括第一电源管理电路和第二电源管理电路，所述第一电源管理电路用于将输入的供电电压降压成第一电压给接收时钟恢复电路、发射时钟恢复电路供电；所述第二电源管理电路用于将输入的供电电压降压成第二电压给激光器驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，罗传能，李梓文，余天潮，
申请(专利权)人：武汉华工正源光子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：