用于长距离传输的40G CFP光模块制造技术

本发明专利技术公开了一种用于长距离传输的40GCFP光模块，其主要包括光接收单元、光发射单元、控制单元以及供电单元；其中：光接收单元，用于将接收到的光信号利用探测器转换成电信号输出；光发射单元，采用直接调制激光器DML将接口单元的电信号转换成光信号输出；控制单元，分别与光发射单元、光接收单元、接口单元相连，用于实现与上位机进行通信以及对各个参数进行智能控制并进行监控上报；供电单元，为光发射单元、光接收单元、控制单元提供电源，并控制所述各个单元的开启与关闭。应用本发明专利技术，能够很好的适应目前CFP光模块长距离（40km以上）传输的应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信传输技术的光收发一体模块，尤其涉及一种用于长距离传输(40km以上)的40G CFP光模块。
技术介绍
随着通信领域传输容量的日益增长，传统的传输技术很难满足传输容量以及传输速度的要求，为了防止核心网络的宽带资源出现严重不足问题，运营商和服务供应商对规划新一代高速网络协议进行了部署。为了应对大容量网络带宽要求，高速率的WDM传输技术成为解决问题的重点。电气电子工程师协会(IEEE)制定了针对城域网和接入网的40G和 100G 统一的规范 IEEE 802. 3ba。 按照IEEE802. 3ba高速以太网标准，CFP-LR4的传输距离要求达到10km。目前，CFP-LR4主要用于城域网之间传输，随着互联网业务及各种增值业务的不断发展，对城域网的综合接入和处理也提出了更高的要求。目前，大部分模块生产商的高速CFP模块只能保证在IOkm内能进行正常的通信。而很多城域网之间以及城市到偏远农村地区的传输距离往往大于10KM，因此，现有在单模光纤上传输IOkm的技术无法满足目前光通信大容量长距离传输的要求，大大限制了光通信技术的发展。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种用于长距离传输的40G CFP光模块，以有效解决现有的由于光纤衰减导致的光源和接收机之间传输距离过短的问题，从而很好的适应目前CFP光模块长距离(40km以上)传输的应用要求。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的 一种用于长距离传输的40G CFP光模块，其主要包括光接收单元、光发射单元、控制单元以及供电单元；其中 光接收单元，用于将接收到的光信号利用探测器转换成电信号输出； 光发射单元，采用直接调制激光器DML将接口单元的电信号转换成光信号输出； 控制单元，分别与光发射单元、光接收单元、接口单元相连，用于通过内部通信接口，实现对激光器的自动功率控制、消光比补偿、光发射单元的软关断和光接收单元的带宽调整的智能控制；以及用于实现与上位机进行通信以及对各个参数进行智能控制并进行监控上报； 供电单元，为光发射单元、光接收单元、控制单元提供电源，并控制所述各个单元的开启与关闭。其中所述光接收单元采用由PIN光电二极管和半导体光放大器SOA组成的探测器，利用SOA的对光信号的放大功能，对接收到的光信号先通过SOA进行放大，然后再经过PIN转换成电信号完成接收与光电转换。所述半导体光放大器SOA能够运用在1310nm和1550nm两个工作窗口，且能够与所述PIN光电二极管进行集成。所述光发射单元，进一步由发射组件T0SA、激光器LD驱动器和时钟数据恢复电路⑶R以及波分复用器组成。所述光发射单元，能够将输入所述CFP光模块的四对差分电信号经过⑶R进行整形、再定时功能，由LD驱动电路接收，以驱动LD发出带有数据调制信号的四路不同波长的激光，然后通过波分复用器将四路光信号合成为一路输出。所述光接收单元进一步由接收组件ROSA、限制放大器LA和时钟数据恢复电路⑶R以及波分解复用器组成。所述光接收单元的光接口通过波分解复用器将一路光信号分成四路不同波长的光信号，并通过接收组件ROSA转换成四路微弱的光信号，该微弱的光信号先经过半导体光放大器LA进行放大后输出，然后再经过PIN进行光电转换输出电信号,从而完成光电转换。本专利技术所提供的用于长距离传输的40G CFP光模块，具有以下优点 该40G CFP光模块，具有高速光电转换功能、集成度高、性能稳定的特点。其光接收单元采用PIN 二极管和半导体光放大器(SOA)组成的探测器阵列，其具备成本低、功耗低、灵敏度高等特点，有利于信号的远距离传输，光发射组件采用直接调制激光器(DML)激光器来实现远距离传输，同时该模块还集成了时钟数据恢复电路(CDR)，有利于在网络通信中同步数据在传输过程中的数据恢复，使模块的整体性能得到了提高，满足当前光网络长距离数据传输的需要。该40G CFP模块。附图说明图I为本专利技术长距离传输的40G CFP光模块的整体框架图。图2为本专利技术长距离传输的40G CFP各个单元结构功能图。具体实施例方式下面结合附图及本专利技术的实施例对本专利技术的产品作进一步详细的说明。图I为本专利技术长距离传输的40G CFP光模块的整体框架图，如图I所示，该CFP光模块包括光接收单元11、光发射单元12、控制单元13、供电单元15和接口单元14。其中，供电单元15为光发射单元12、光接收单元11、控制单元13提供电源输入，并控制所述各个功能单元的开启与关闭。控制单元13分别与光发射单元12、光接收单元11、接口单元14相连，实现与上位机进行通信以及对各个参数进行智能控制并进行监控上报。光发射单元12主要采用直接调制激光器(DML)将接口单元14的电信号转换成光信号输出。光接收单元11主要用于将接收到的光信号利用探测器转换成电信号输出。为了实现长距离的传输，本专利技术在CFP光模块的光接收单元11采用由PIN光电二极管和半导体光放大器(SOA)组成的探测器，利用SOA的对光信号放大功能，对接收到的光信号先通过SOA进行放大，然后再经过PIN转换成电信号完成接收与光电转换。 由于应变量子阱材料的研制成功，克服了偏置敏感度的缺点，半导体放大器的增益可以达到30dB以上，可以在1310nm和1550nm两个工作窗口使用。并且SOA具有结构简单、体积小、制作工艺成熟、成本低、寿命长、功耗小，以及能够方便的与PIN光电二极管进行集成的特点，不仅可以实现长距离的传输，也可以有效的控制CFP的成本。该用于长距离传输的40G CFP光模块的主要部分是光发射单元12、光接收单元11和控制单元13三部分。图2为本专利技术长距离传输的40G CFP各个单元结构功能图，如图2所示，其中 光发射单元12，主要由发射组件(TOSA)、激光器(LD)驱动器和时钟数据恢复电路(⑶R)以及波分复用器组成。将输入该CFP光模块的四对差分电信号经过⑶R进行整形、再定时功能，由LD驱动电路接收，以驱动LD发出带有数据调制信号的四路不同波长的激光，然后通过波分复用器将四路光信号合成为一路输出。光接收单元11，主要由接收组件(ROSA)、限制放大器(LA)和⑶R、波分解复用器组 成。利用该光接收单元的光接口通过波分解复用器将一路光信号分成四路不同波长的光信号，并通过接收组件(ROSA)转换成四路微弱的光信号，该微弱的光信号先经过半导体光放大器(LA)进行放大后输出，然后再经过PIN进行光电转换输出电信号，从而完成光电转换。控制单元12则通过内部通信接口，以实现对激光器的自动功率控制、消光比补偿、光发射单元12的软关断和光接收单元11的带宽调整等的智能控制，通过外部通信接口可以与上位机通信，完成整个光模块的相关工作状态检测量的实时监控上报。以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于长距离传输的40G CFP光模块,其特征在于,其主要包括光接收单兀、光发射単元、控制单元以及供电单元；其中 光接收单元，用于将接收到的光信号利用探测器转换成电信号输出； 光发射单元，采用直接调制激光器DML将接ロ単元的电信号转换成光信号输出； 控制单元，分别与光发射单元、光接收单元、接ロ単元相连，用于通过内部通信接ロ，实现对激光器的自动功率控制、消光比补偿、光发射单元的软关断和光接收单元的带宽调整的智能控制；以及用于实现与上位机进行通信以及对各个參数进行智能控制并进行监控上报； 供电单元，为光发射単元、光接收单元、控制单元提供电源，并控制所述各个単元的开启与关闭。2.根据权利要求I所述的用于长距离传输的40GCFP光模块，其特征在于，所述光接收单元采用由PIN光电ニ极管和半导体光放大器SOA组成的探測器，利用SOA的对光信号的放大功能，对接收到的光信号先通过SOA进行放大，然后再经过PIN转换成电信号完成接收与光电转换。3.根据权利要求2所述的用于长距离传输的40GCFP光模块，其特征在于，所述半导体光放大器SOA能够运用在1310nm和1550nm两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张武平，陈晋敏，熊青松，
申请(专利权)人：武汉电信器件有限公司，
类型：发明
国别省市：