智能sfp光模塊的設(shè)計與研究

智能sfp光模塊的設(shè)計與研究

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1、中國科技論文在線http://www.paper.edu.cn智能SFP光模塊的設(shè)計與研究*邱虎(武漢理工大學自動化學院,武漢430070)摘要:本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種兼容SFF-8472協(xié)議的智能SFP光模塊監(jiān)測平臺。通過該平臺可實時監(jiān)測SFP光模塊的溫度、電壓、激光器偏置電流以及發(fā)射和接收光功率等參量,從而實現(xiàn)數(shù)字診斷功能。通過這些參數(shù)的測量可以幫助技術(shù)人員進行故障預測以及找出發(fā)生故障的光纖鏈路的位置,該平臺的應用簡化了系統(tǒng)維護工作,提高了系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞:智能SFP光模塊;數(shù)字診斷;故障預測中圖分類號:TN929.11Thedesignandrese

2、archofintelligentSFPopticalmoduleQiuHu(AutomationSchool,WuhanUniversityofTechnology,WuHan430070)Abstract:Thispaperpresentsamonitoringplatform'sdesignandimplementationforintelligentSFPopticalmodule,inwhichcompatiblewithSFF-8472protocol.Throughtheplatform,wecanmonitorthetemperature,p

3、owersupply,biascurrent,transmitpowerandreceivepowerofopticalmoduleinrealtime,thereforeachievedigitaldiagnosticmonitoringfunction.Measuringoftheseparameterswillhelpthetechnicalstaffpredictthefaultandfindoutthefaultpositionofopticallink.Theuseofthisplatformsimplifiesthemaintenancewor

4、kandenhancesthereliabilityofcommunicationsystem.Keywords:intelligentSFPopticalmudule;digitaldiagnosticmonitoring;faultprediction0引言在光通信產(chǎn)品中,光模塊占有十分重要的地位。光收發(fā)模塊作為光纖通信網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,被廣泛應用在同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SONET)和同步數(shù)字體系(SDH)、異步傳輸模式(ATM)、光[1]纖分布數(shù)據(jù)接口(FDDI),以及快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)等系統(tǒng)中。在現(xiàn)在的光通信產(chǎn)品中,SFP光模塊越來越得到青睞,SFP模塊

5、體積比GBIC模塊減少一半,還可以支持熱拔插等功能,已經(jīng)得到廣泛的使用。同時,在現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)中所需要的光收發(fā)一體模塊種類越來越多,要求也越來越高。為了滿足系統(tǒng)不斷增長的性能要求,光模塊正不斷向智能化、快速和高密度互聯(lián)方向發(fā)展。智能SFP光模塊,即采用數(shù)字診斷功能的SFP光模塊,將成為新一代光收發(fā)一體模塊中的亮點。它可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理單元實時監(jiān)測收發(fā)模塊的溫度、供電電壓、偏置電流,以及發(fā)射和接收光功率。通過對這些參數(shù)的監(jiān)測,可以幫助系統(tǒng)管理員預測光模塊的壽命、隔離系統(tǒng)[2]故障并在現(xiàn)場安裝中驗證模塊的兼容性等。1智能SFP光模塊系統(tǒng)設(shè)計1.1發(fā)射部分光發(fā)射模塊

6、在光傳輸過程中的主要作用是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成光脈沖信號,輸入的是電信號,輸出的是光信號。發(fā)射模塊如圖1所示,主要由TOSA及激光驅(qū)動電路組成。其中TOSA由激光器LD及背光二極管PD組成。LD采用的是垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL。作者簡介:邱虎(1986-),男,碩士研究生,主要研究方向:智能控制.E-mail:ronalam@yahoo.cn-1-中國科技論文在線http://www.paper.edu.cn圖1發(fā)射模塊Fig.1transmitmodule激光驅(qū)動器首先將輸入的電信號調(diào)制為滿足數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸要求的激光器驅(qū)動信號,驅(qū)動信號由偏置電流I

7、bias和調(diào)制電流Imod組成,激光器在驅(qū)動信號的驅(qū)動下發(fā)出相應的光信號,光信號被耦合進光纖中并傳輸?shù)浇邮斩?。在本方案中激光?qū)動器選用MAX3286。激光驅(qū)動器具有自動功率控制(APC)功能,APC電路利用TOSA中的背光二極管,監(jiān)測激光器背光的大小。當光功率小于某一額定值時,通過反饋電路使驅(qū)動電流增加,激光器輸出功率增加為額定功率值。反之,若光功率大于某一額定值,則通過反饋電路使驅(qū)動電流減小,激光器輸出功率隨之減小。因此,APC電路可動態(tài)調(diào)節(jié)激光器驅(qū)動偏置電流的大小,能夠自動補償激光器由于環(huán)境溫度的變化或老化而引起的輸出光功率的變化,保持其輸出光功率波動范

8、圍相對穩(wěn)定。1.2接收部分接收模塊主要作用就是將經(jīng)光

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