光通讯收发模块设计方案

光通讯收发模块设计方案

作者：Calvin

发表日期：2003-3-16

关键字：方案光通讯光模块MAXIM

简述

光模块是光纤通讯收发端光电转换器和电路控制器的组合，其作用是实现光/电信号的转换。通用光通讯模块大多数符合MSA(Multi-Source Agreement)的要求。

在光通讯应用中，光模块和后续的通讯接口的结构通常有如图1，图中光模块左端是光网络，右端为电网络。

图1、光纤网络端结构示意图

光模块设计

以2.5G SDH/SONET光模块为例，本文重点描述如何利用MAXIM(美信)的半导体器件设计出光模块收发模块。

图2、光纤收/发模块组成

如图2，为2.5G 光纤收发模块的组成，上下部分分别为接收器/发送器。

接收器模块中包含：激光信号探测器(PIN)，跨阻放大器(TIA)，主放大器(PA/LA)。根据项目要求，可再增加时钟-数据恢复(CDR)和解复用器/解串行器(Demux/Deserialize) 发送器模块中包含：激光驱动器(LD)。根据项目要求，可再增加复用器/串行化器(Mux/Serialize)

激光驱动器选择

用于激光管驱动器(LD)，MAXIM 提供客户多种应用领域的选择。如表1所示。 表1、MAXIM 部分激光驱动器选择表

激光管驱动器(LD)设计要求遵从以下原则

光发送器要求 驱动器需要考虑的因数

输出功率要求 偏置电流幅度、精度、工作电压、自动功率控制能力等

消光比率

调制输出电流的幅度和精度，激光器调制电流的温度补偿能力

眼图

输出偶合方式及与激光管配合时，补偿电路是否容易实现 抖动插入 低抖动、低噪声、减少驱动器与发光源之间的距离

跨阻放大器(TIA)的选择

跨阻放大器是放大来自探测器微弱的电信号，所以需要很好的过载能力和较高的灵敏度。MAXIM 提供的跨阻放大器如表2。 表2、MAXIM 部分跨阻放大器选择表

主放大器(PA/LA)的选择

主放大器分为限幅放大器和AGC放大器。其中限幅放大器较为通用。MAXIM提供的限幅放大器如表3所示。

表3、部分限幅放大器选择表

时钟-数据恢复电路(CDR)选择

表4、MAXIM部分时钟-数据恢复电路(CDR)选择表