《SFP光模塊知識(shí)》PPT課件

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1、1光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹第一章光模塊種類第二章光模塊的基本組成部分第三章SFP模塊的電氣接口（INF-8074)第四章主要光口測(cè)試參數(shù)介紹光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹第一章光模塊種類23光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹第二章光模塊的基本組成部分主要功能：提供光電－電光轉(zhuǎn)換能力。由兩部分組成：發(fā)射部分和接收部分。發(fā)射部分將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。接收部分將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹42.1發(fā)射部分光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.1.1激光二極管的特性5激光二極管（LD—Laserdiode）是一個(gè)電流器件，只在它通過(guò)的正向電流超過(guò)閾值電流Ith（Threholdcurrent）時(shí)它發(fā)出激光為了使L

2、D高速開關(guān)工作，必須對(duì)它加上略大于閾值電流的直流偏置電流IBIASLD的兩個(gè)主要參數(shù)：閾值電流Ith和斜效率S（Slopeefficiency）是溫度的函數(shù)，且具有離散性光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹6光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹7光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹8光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.1.2激光二極管驅(qū)動(dòng)電路9驅(qū)動(dòng)電路實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)高速電流開關(guān)光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.1.3自動(dòng)功率控制（APC）原理10通過(guò)檢測(cè)背光二極管（MD）產(chǎn)生的光電流（平均值）來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制APC調(diào)節(jié)偏置電流來(lái)保持平均輸出光功率穩(wěn)定光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.1.4TEC溫度控制電路DWDM（密集波分復(fù)用）技術(shù)不斷發(fā)展，為了盡可能地傳

3、輸更多的信道，要求光源峰值波長(zhǎng)的間隔盡可能地小，這就對(duì)激光器波長(zhǎng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。對(duì)于采用0.8nm（100GHz）信道間隔的DWDM系統(tǒng)，一個(gè)0.4nm的波長(zhǎng)變化就能把一個(gè)信道移到另一個(gè)信道上。DWDM激光器的波長(zhǎng)容差典型值為±0.1nm。11光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹12激光器的溫度-波長(zhǎng)曲線從圖中可以看出在正常工作范圍內(nèi)，激光器波長(zhǎng)與溫度成正比關(guān)系，環(huán)境溫度的變化會(huì)對(duì)波長(zhǎng)造成影響。激光器波長(zhǎng)的溫度依賴性典型約為0.08nm/℃,因此對(duì)波長(zhǎng)的控制可通過(guò)溫度控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)激光器的管芯溫度進(jìn)行控制是穩(wěn)定激光器發(fā)射波長(zhǎng)的最有效、最基本的方法。對(duì)于1.5μmDFB激光器

4、，波長(zhǎng)溫度系數(shù)約為13GHz/℃光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹13TECTEC控制電路l0激光輸出熱敏電阻激光器管芯由溫度實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)反饋控制示意圖光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹142.2接收部分光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.2.1PIN/APD的主要特性波長(zhǎng)響應(yīng)范圍：對(duì)一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。響應(yīng)度：響應(yīng)速度：要能夠檢測(cè)高頻調(diào)制的光信號(hào)，響應(yīng)速度就要足夠快。響應(yīng)速度通常用響應(yīng)時(shí)間來(lái)表示。響應(yīng)時(shí)間為光電二極管對(duì)矩形光脈沖的響應(yīng)——電脈沖的上升或下降時(shí)間。靈敏度：是指在保證一定通信質(zhì)量條件下所需接收的最小信號(hào)功率（Ps）。影響光接收組件的靈敏度的因素很多，和系統(tǒng)相關(guān)的主要有：比特速率對(duì)靈敏度

5、影響（比特速率越大，靈敏度下降越多）輸入脈沖波形對(duì)靈敏度影響（輸入脈沖波形越寬，靈敏度下降越大）15光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.2.2前置放大電路這種I-V變換電路中有一個(gè)負(fù)反饋電阻Rf，所以又被稱做跨阻放大器（TIA—TranimpedanceAmplifier）16光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.2.3限幅放大器（主放）TIA輸出的是模擬信號(hào)，要把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能被信號(hào)處理電路識(shí)別。限幅放大器起的作用就是把TIA輸出的幅度不同的信號(hào)處理成等幅的數(shù)字信號(hào)。17光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.2.4定時(shí)判決、時(shí)鐘提取時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路（ClockandDataRecovery—CDR）的

6、作用就是在輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中提取時(shí)鐘信號(hào)并找出數(shù)據(jù)和時(shí)鐘正確的相位關(guān)系18光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.2.5APD偏置電壓APD的偏置電壓（即通常所說(shuō)的高壓）一般約為20、30幾伏，而目前光模塊的工作電壓一般為3.3V或5V。APD的靈敏度隨著溫度的升高而降低。為保證APD的正常工作，需要引入高壓電路及相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施。APD高壓電路主要包括升壓電路、倍壓電路和溫度補(bǔ)償三個(gè)部分。19APD熱敏電阻升壓電路倍壓電路溫度補(bǔ)償光電流Ig光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹20光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹21光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹22光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2324第三章SFP模塊電氣接口（INF-8074)光模塊基礎(chǔ)

7、知識(shí)介紹1、引腳定義25光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹26光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹2、電氣接口VCCT和VCCR分別是發(fā)射和接受部分電源，要求3.3V±5%，最大供電電流300mA以上。電感的直流阻抗應(yīng)該小于1歐姆，確保SFP的供電電壓穩(wěn)定在3.3V。推薦的濾波網(wǎng)絡(luò)，可以保證插拔模塊時(shí)的浪涌小于30mA。VCCT和VCCR可以在模塊內(nèi)相連。發(fā)射和接收的地可以在模塊內(nèi)相連。27光模塊基礎(chǔ)知識(shí)介紹TD-/+是發(fā)射部分差分信號(hào)輸入,采用交流耦合,差分線具有100歐姆輸入阻抗.差分輸入信號(hào)擺幅范圍500mV~2400mVRD-/+接受部分差分信號(hào)輸出,采用交流耦合,差分線具有100歐姆輸