带数字可调SBS抑制功能的光收发模块制造技术

本发明专利技术涉及一种带数字可调SBS抑制功能的光收发模块，封装为XFP形式，其在模块内集成了SBS抑制电路，SBS抑制电路的输入端连接光收发模块内部的MCU控制器，接收脉宽调制信号，SBS抑制电路的输出端连接EML激光器，输出展宽谱线驱动信号；利用MCU控制器产生的脉宽调制信号，调制到EML激光器的偏置电路上，来增加EML激光器中DFB激光器输出的光波的谱线宽度，从而提高光收发模块SBS的阀值。本发明专利技术的优点是：本发明专利技术能将SBS抑制电路优化到最小体积，从而能将这部分电路增加到光收发模块内部，通过简单的数字调节能将SBS抑制效果达到最优。实现在不增加系统体积，成本控制在最低的状态下，提高整个长跨距光传输系统的SBS阀值。

【技术实现步骤摘要】
带数字可调SBS抑制功能的光收发模块
本专利技术涉及一种带数字可调SBS抑制功能的光收发模块，是应用于超长单跨距传输的光收发模块。
技术介绍
目前的光通信市场竞争越来越激烈，对光收发模块的要求也在不断提高，传输速率越来越高，模块的封装体积越来越小，XFP(10GbSmallFormFactorPluggable)模块在满足10Gb/s的速率的情况下，体积和功耗得到了有效的控制，也因此得到了广泛的应用。XFP模块也根据不同的应用发展出了许多不同的型号，有短距离300米，850纳米波长多模的模块，有10公里1310纳米波长的模块，也有满足40公里和80公里1550纳米波长的长距离传输的模块，在长距离传输模块方面目前市场上都是采用EML外调制的激光器，EML激光器(电吸收调制激光器)的传输特性和传输效果要比DFB(分布反馈激光器)直调激光器要好，所以多用于高频的长距的传输，但是在实际的使用过程中若是需要用到超长跨距的传输系统如350Km的单跨距的传输，就需要在XFP模块后端增加光放大器来提高入纤的光功率，但是当入纤光功率超过一定值的时候，会产生SBS(受激布里渊散射)效应，会严重影响光传输，使系统达不到指定的传输距离。目前抑制SBS效应有多种，但实现起来都过于复杂，不利于集成在XFP模块上面，需要一种集成度高，调试方便，能应用在XFP模块上的解决方案，来提高SBS的阀值，满足超长距离系统的应用。专利技术目的本专利技术的目的是提高10Gb/s的XFP模块在超长单跨距系统传输中SBS的阀值，提供一种带数字可调SBS抑制功能的光收发模块，将SBS抑制电路部分集成到XFP模块内部，提高模块利用率。按照本专利技术提供的技术方案，所述带数字可调SBS抑制功能的光收发模块封装为XFP形式，模块内部包括EML激光器、激光器发射控制驱动电路、APD接收器、APD接收驱动控制电路以及MCU控制器，EML激光器用于发射光输出，EML激光器通过激光器发射控制驱动电路连接MCU控制器，APD接收器用于接收光输入，APD接收器通过APD接收驱动控制电路连接MCU控制器，其在模块内集成了SBS抑制电路，SBS抑制电路的输入端连接所述MCU控制器，接收脉宽调制信号，SBS抑制电路的输出端连接所述EML激光器，输出展宽谱线驱动信号；利用MCU控制器产生的脉宽调制信号，调制到EML激光器的偏置电路上，来增加EML激光器中DFB激光器输出的光波的谱线宽度，从而提高光收发模块SBS的阀值。所述SBS抑制电路包括：MCU控制器输出的脉宽调制信号连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别经过电阻R2和电容C1接地，电阻R1另一端还连接运算放大器的同相输入端，运算放大器的输出端连接自身的反相输入端以及经过电阻R3和电容C2连接EML激光器光发射组件的LD+端。通过调整MCU控制器内部的数字寄存器来调整产生的脉宽调制信号的频率，调整限流电阻R3来调整脉宽调制信号的幅度，从而将抑制效果调整到最佳状态。本专利技术的优点是：本专利技术能将SBS抑制电路优化到最小体积，从而能将这部分电路增加到光收发模块内部，通过简单的数字调节能将SBS抑制效果达到最优。实现在不增加系统体积，成本控制在最低的状态下，提高整个长跨距光传输系统的SBS阀值。附图说明图1光收发模块原理框图。图2增加SBS抑制电路后的光收发模块原理框图。图3SBS抑制电路原理图示例。图4SBS抑制电路测试装置图。图5没有使用SBS抑制电路的反射光谱图。图6使用SBS抑制电路后的反射光谱图。具体实施方式光收发模块的原理框图如图1，封装为XFP形式，模块内部包括：EML激光器、激光器发射控制驱动电路、APD接收器、APD接收驱动控制电路、MCU控制器以及电源和热插拔电路部分(图中未示出)，EML激光器通过激光器发射控制驱动电路连接MCU控制器，APD接收器通过APD接收驱动控制电路连接MCU控制器。EML激光器用于发射光输出，通过MCU控制器来调整和控制激光器发射电路使EML激光器正常工作。APD接收器用于接收光输入，通过MCU控制器来调整和控制ADP接收器使APD端能正常工作。XFP模块内部电路复杂，元器件分布密集，相对空间比较小。本专利技术增加的SBS抑制电路由于电路优化，集成度高，因此能很好的集成到模块内部。光纤的布里渊增益与泵浦光的光谱宽度△νp关系十分密切，如果泵浦光的光谱为洛伦兹线性，其谱宽为△νp，受激布里渊散射的谱宽为△νB,则受激布里渊散射峰值增益为g`B＝gb*△νB/(△νB+△νp),也就是说，泵浦光的谱宽△νp越宽，受激布里渊散射的峰值增益就越低，所以为了抑制受激布里渊散射，可以对泵浦光进行调制，增加泵浦光的谱宽，降低布里渊散射的增益，提高SBS的阀值。如图2所示，本专利技术在模块内集成了SBS抑制电路，SBS抑制电路的输入端连接所述MCU控制器，接收脉宽调制信号，SBS抑制电路的输出端连接所述EML激光器，输出展宽谱线驱动信号。本专利技术利用光收发模块内部原有的MCU控制器产生的脉宽调制信号，调制到EML激光器的偏置电路上，来增加EML激光器中DFB激光器输出的光波的谱线宽度，从而提高光收发模块SBS的阀值。如图3，所述SBS抑制电路包括：MCU控制器输出的脉宽调制信号连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别经过电阻R2和电容C1接地，电阻R1另一端还连接运算放大器的同相输入端，运算放大器的输出端连接自身的反相输入端以及经过电阻R3和电容C2连接EML激光器光发射组件TOSA的LD+端。利用光收发模块内部的MCU控制器产生的脉宽调制信号，经过分压电路、低通滤波电路、耦合电路，输入DFB激光器的偏置电路端。通过调整MCU控制器内部的数字寄存器来调整产生的脉宽调制信号的频率，调整限流电阻来调整调制信号的幅度，从而将抑制效果调整到最佳状态。以下结合图3对实施例进行详细说明。长距离模块所用EML激光器，其中DFB的正向电压在1.6V以下，MCU出来的脉宽调制信号高电平在3.3V，利用R1和R2做分压，使加在DFB上的脉宽调制低频信号幅度控制在1.6V以下，信号幅度V＝3.3V*R2/(R1+R2),C1做一个低通滤波，滤除PWM信号上的高频分量,减少对激光器正常发射光的影响。经过一个跟随电路使脉宽调制信号有足够的驱动能力，由于EML激光器的特性阻抗在50欧姆，调整限流电阻R3的阻值可以调整PWM信号的驱动电流Is，Is的值可以根据EML激光器的偏置电流Ib来确定，不同类型的EML激光器电流的比例系数不一样，假定比例系数为K，Is＝V/(R3+50)＝Ib*K，R3＝(V-Ib*K*50)/(Ib*K),通过MCU上的数字寄存器来调整PWM信号的频率，使频率在几千赫兹到几兆赫兹之间进行调整，使SBS的抑制效果达到最佳。如图4为SBS抑制电路的测试装置图，调整驱动电流Is的大小和脉宽调制信号的幅度、观察光谱仪上的光纤反射光谱，使SBS产生的反射光谱功率降低到理想的状态。如图5所示为没有SBS抑制电路时的反射光谱图，如图6所示为使用SBS抑制电路后的反射光谱图，比较没有使用SBS抑制电路的光谱图和使用SBS抑制电路后的光谱图可以看到，利用本专利技术所述电路后SBS产生的反射光的功率减小了40dB以上，能有效的抑制SBS效应，本文档来自技高网...

【技术保护点】
带数字可调SBS抑制功能的光收发模块，封装为XFP形式，模块内部包括EML激光器、激光器发射控制驱动电路、APD接收器、APD接收驱动控制电路以及MCU控制器，EML激光器用于发射光输出，EML激光器通过激光器发射控制驱动电路连接MCU控制器，APD接收器用于接收光输入，APD接收器通过APD接收驱动控制电路连接MCU控制器，其特征是：在模块内集成了SBS抑制电路，SBS抑制电路的输入端连接所述MCU控制器，接收脉宽调制信号，SBS抑制电路的输出端连接所述EML激光器，输出展宽谱线驱动信号；利用MCU控制器产生的脉宽调制信号，调制到EML激光器的偏置电路上，来增加EML激光器中DFB激光器输出的光波的谱线宽度，从而提高光收发模块SBS的阀值。

【技术特征摘要】
1.带数字可调SBS抑制功能的光收发模块，封装为XFP形式，模块内部包括EML激光器、激光器发射控制驱动电路、APD接收器、APD接收驱动控制电路以及MCU控制器，EML激光器用于发射光输出，EML激光器通过激光器发射控制驱动电路连接MCU控制器，APD接收器用于接收光输入，APD接收器通过APD接收驱动控制电路连接MCU控制器，其特征是：在模块内集成了SBS抑制电路，SBS抑制电路的输入端连接所述MCU控制器，接收脉宽调制信号，SBS抑制电路的输出端连接所述EML激光器，输出展宽谱线驱动信号；利用MCU控制器产生的脉宽调制信号，调制到EML激光器的偏置电路上，来增加EML激光器中DFB激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李略，
申请(专利权)人：无锡市中兴光电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32