SFP光模块及光接收器知识介绍.ppt

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1、光模块基本原理SFP光模块及接收机基本原理主要内容光模块简介光模块内部主要元器件光模块调制方式光模块的特点及应用光模块原理框图光模块主要性能指标光模块接口电平光模块定义以光器件为核心增加一些电路部分和结构件等完成相应功能的单元光模块分类按速率划分：155Mb/s622Mb/s1.25Gb/s2.5Gb/s10Gb/s等按功能划分：发射模块，接收模块，收发合一模块(transceiver,)按封装划分：1×9/2×9/SFF/GBIC/SFP/XFP/300pin等按使用条件划分：热插拔(GBIC/SFP/XFP)带插针

2、(1×9/2×9/SFF)按应用划分：SDH/SONET,Ethernet,FiberChannel,CWDM,DWDM等按工作模式划分：连续和突发（OLT：OpticLineTerminal，光线路终端；ONU：OpticNetworkUnit,光网络单元）光模块发展历史封装形式：1X9SFFGBICSFP,XFP,SFP+传输速率：155M,622M1.25G,2.5G4.25G,8.5G,10G,40G功能：不带监控功能（NoneDDM）带数字诊断功能（DDM）接入应用：PtoPPtoMP:PON

3、(GE-PON,GPON,WDM-PON)光接口形式：尾纤型（Pigtail）；插拔型（Receptacle）光传输形式：双纤双向（MSA）；单纤双向（BiDi）光模块发展趋势小型化智能化热插拔低功耗高速率远距离主要内容光模块简介光模块内部主要元器件光模块调制方式光模块的特点及应用光模块原理框图光模块主要性能指标光模块接口电平光模块内部主要元器件探测器激光器放大器时钟数据恢复驱动芯片MUX&DeMUX光器件光器件是由少数几个光电子元件和IC、无源元件（如电阻、电容、电感、互感、微透镜、隔离器）、光纤及金属连线组合、封装

4、在一起，完成单项或少数几项功能的混合集成件。光器件结构图光器件分类如按功能，可分为：光发射器件光接收器件按结构，可分为：TO器件(TOSA，ROSA，BOSA)；DIP（或Butterfly）器件；表面贴装（surfacemount)器件等；按传输速率，可分为155M、622M、1.25G、2.5G、10G等；传输距离，工作波长，工作方式等探测器光探测器作用把光信号转变为电信号的器件.PIN探测器P型掺杂、本征（I）和N型掺杂。APD探测器内部具有光电倍增(或称雪崩)光电二极管.（AvalanchePhotodetec

5、tor)PIN探测器响应度：PIN探测器即P-I-N探测器：P型掺杂＋Intrinsic＋N型掺杂需加5～10V反偏电压APD探测器响应度：APD探测器：雪崩光电探测器（Avalanchephotodetector）需加30～60V反偏电压M与温度和反偏电压有关激光器FPLD(Fabry-PerotLaser)DFBLD(Distributed-FeedbackLaser)VCSEL(Vertical-CavitySurface-EmittingLaser)LED(Light-EmittingDiode)EAMLD(E

6、lectro-absorptionmodulatedlasers)FPLD和DFBLD都是边缘发光谐振腔结构不同FP－LDDFB－LDLED和VCSEL都是面发光谐振腔结构不同LEDVCSELEAMLD构成：TEC致冷器，激光二极管，EA调制器，背光检测二极管和，热敏电阻等放大器分类跨阻放大器：TransimpedanceAmplifier（TIA）主放MainAmplifiers(MA)或后放PostAmplifiers限幅放大器：LimitingAmplifier(LA)自动增益控制放大器：AutomaticGai

7、nControlAmplifier(AGC).跨阻放大器（TIA）这种I-V变换电路中有一个负反馈电阻Rf，所以又被称做跨阻放大器（TIA）低的等效输入噪声电流高输入阻抗，低输入电容足够宽的通频带fH≈0.75×工作速率宽动态范围Rf要足够大，以保证有足够大的输出电压主放LA：转换速度快，功耗低，但是非线性限制了其应用AGC：在很大的动态范围都是线性的，应用范围广。例如：带均衡器的接收机。限幅放大器自动增益控制放大器时钟和数据恢复（CDR）电路在数字通信系统中，码元同步是系统正常工作的必要条件。时钟和数据恢复电路（Cl

8、ockandDataRecovery—CDR）的作用就是在输入数据信号中提取时钟信号并找出数据和时钟正确的相位关系驱动芯片激光器驱动（电流）调制器驱动（电压）MUX&DeMUXMUX：16路并行数据输入，经过并串转换，输出数据。（如并行数据输入为622Mb/s，那么输出数据为9.95Gb/s）DeMUX：则反过来，输入数据经过串并