高性能SFP光收发模块的研制.doc

《高性能SFP光收发模块的研制.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、2.5G高性能SFP光收发模块的研制摘要光收发合一模块作为光有源器件中的重要组成部分在宽带网络领域中占有十分重要的地位，它提供了光网络的主要功能，也占据了光通讯系统的主要成本，使其具备高网络带宽，传输距离长等一系列优点。光模块的先进性、可靠性和经济性也会直接影响到系统设备乃至整个网络的生命力和市场竞争力。SFP光收发合一模块是目前最先进的光模块封装形式之一，它符合SFP-MSA协议，ITUG.957标准和SFF-8472数字诊断标准协议。其传输速率从155Mbit/s到5Gbit/s、传输距离从300m到120km。它不仅具有可带电插拔易于更换、端口密度高、功耗低、设计周期更

2、短和整体成本降低的的优势，并能实时上报模块工作时的工作电压，工作温度，发射光功率，发射偏流，接受光功率，使得光网络设备工作更加智能化，提高其可靠性。本文从2．5G长程带DDM功能的SFP光收发合一模块的光器件选型开始，详细研究了模块电路，结构等整套设计方案，并成功研制出样品以及样品的详细测试的整个设计过程。本文主要内容分为以下几个部分：第一部分阐述了SFP模块的研究背景，国内外的发展及研究状况，并概括了全文的主要研究内容和关键技术。在第二部分，作者阐述和介绍了模块的原理，基于国际相关通信标准的设计，总体方案设计和光器件选型。在第三部分，作者介绍了模块的具体设计，包括了模块的电

3、路方案设计和软件方面数字诊断功能的实现。在第四部分，给出了样品的制作工艺和在测试系统上的测试结果。最后一部分对全文相关工作进行了总结。关键词：SFP光收发合一模块、SFP-MSA协议、ITUG.957标准、SFF-8472协议、数字诊断功能一、绪论1．1SFP(SmallForm-FactorPluggable)光收发合一模块概述SFP(SmallForm-FactorPluggable)光收发合一模块(Transceiver)作为光收发合一模块的一种，它的发展已有好几年的历史。它是实现光电、电光转换，具有独立发射驱动和接收放大电路，收发功能合一，符合电信传输标准的光电子系统

4、。SFP光收发合一模块将传统的分离发射、接收组件合二为一集成一起，不仅具有其他封装的光收发合一模块的通常优点：(1)小型化：在组件中采用该集成度的集成电路(IC)来分别完成发射模块的APC、温度补偿、驱动、慢启动保护等功能以及接收模块的前置放大、限幅放大、信号告警等功能f2l。SFP光收发合一模块尺寸不仅比单一光发射模块或光接收模块更小，而且由于它采用的LC型封装的同轴光器件，其尺寸比其他封装形式的光收发合一模块更加小，在系统机盘上的安装也能更加密集一些，在机盘上的安装密度能够达到32口，64口甚至更高。(2)低成本：光收发合一，不仅较以前分离的光接收和光发射模块节省了原材料

5、，而且节省了工时。因此光收发合一模块是实现低成本双向传输和光互连最佳方案。(3)高的可靠性：在组件内采用了IC并进行了隔离，保证了电路的可靠性。同时采用To管壳的同轴封装，保证光电器件管芯的使用寿命。在制作工艺中，采用激光焊接工艺，提高了可靠性。在组件考核中，遵从Bellcore983的可靠性试验，保证模块整体的可靠性。(4)好的性能：光收发合一模块内部的发射和接收部分是完全独立的，且电源接地均单独使用，减少两者之间的串绕。SFP作为光收发合一模块发展到至今较为先进的一种封装形式，更具备自己独特的优势。(1)可带电热插拔：SFP采用长短金手指的管脚定义，使得模块工作上电不同功

6、能脚上电的先后顺序有所区别，保证了SFP模块在SFP金手指插座带电的情况下可以热插拔使用，方便了系统机盘的的维护。(2)具备数字诊断功能(DDM)：能对模块的一些相关工作参数进行实时监控上报，使得系统厂商能够对其工作状态进行监控。综上所述，SFP封装的光收发合一模块是5G以下光收发合一模块发展到至今最先进和最方便的光模块。它不仅非常适用于数据通讯传输，可以满足计算机网络用户的需要。而且，在接入网中，SFP光收发合一模块也是不可缺少的核心部件，随着其品种的不断完善，光收发合一模块在数据通信和电信传输中均有广阔的应用前景。1．2国内外概况研究及发展趋势2000年9月，国外Agil

7、entTechnologies、BlazeNetworkProducts、E20Communications、ExceLightCommunications、FinisarCorporation等业内知名光通信公司经过协议讨论，联合推出了SFP-MSA多源协议，确定了SFP光收发合一模块的封装，管脚定义，热插拔等重要特性。为SFP模块的开发和应用提供了广阔的前景。2001年中～2002年底AgilentTechnologies、FinisarCorporation、ADVA等公司纷纷推出其研制的SFP光