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CN107979420B - Cxp光模块及光通信装置 - Google Patents

Cxp光模块及光通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种CXP光模块及光通信装置，该CXP光模块至少包括微控制器、激光器驱动芯片、VCSEL激光器、探测器驱动芯片以及PIN光探测器，主机与激光器驱动芯片连接，激光器驱动芯片与VCSEL激光器连接；PIN光探测器与探测器驱动芯片连接，探测器驱动芯片与主机连接；主机进一步通过I2C接口与微控制器连接，微控制器分别与激光器驱动芯片和探测器驱动芯片连接，用于获取CXP光模块的工作信息，主机根据工作信息通过微控制器控制激光器驱动芯片和探测器驱动芯片。本发明的CXP光模块能够避免信号絮乱，并且传输速率快。

Description

CXP光模块及光通信装置
技术领域
本发明涉及光纤传输技术领域，特别是涉及一种CXP光模块及光通信装置。
背景技术
现有技术中的光模块一般包括多路光纤通道，每个光纤通道都配有独立的光纤接收器和发送器。然而，多个通道的并排排列(例如接收通道和发送通道的并排排列)容易造成不同通道之间的光纤信号的干扰，从而造成信号絮乱。
发明内容
本发明提供一种CXP光模块及光通信装置，能够避免信号絮乱，并且传输速率快。
本发明的一方面提供一种CXP光模块，其与主机连接，所述CXP光模块至少包括微控制器、激光器驱动芯片、VCSEL激光器、探测器驱动芯片以及PIN光探测器，所述主机与所述激光器驱动芯片连接，所述激光器驱动芯片与所述VCSEL激光器连接，在所述激光器驱动芯片从所述主机获取第一电信号时，所述激光器驱动芯片根据所述第一电信号产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述VCSEL激光器产生第一光信号；所述PIN光探测器与所述探测器驱动芯片连接，所述探测器驱动芯片与所述主机连接，在所述PIN光探测器接收到第二光信号，并根据所述第二光信号产生电流，所述探测器驱动芯片放大所述电流，并将放大后的电流发送至所述主机；所述主机进一步通过I2C接口与所述微控制器连接，所述微控制器分别与所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片连接，用于获取所述CXP光模块的工作信息，所述主机根据所述工作信息通过所述微控制器控制所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片。
其中，所述CXP包括第一PCB板和第二PCB板，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板上。
其中，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上的精度为±2μm，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板的精度为±2μm。
其中，所述激光器驱动芯片包括级联的输入缓冲电路、差分放大电路、源极跟随级电路以及电流开关级电路，所述输入缓冲电路用于阻抗匹配和偏置所述第一电信号。
其中，所述探测器驱动芯片包括级联的跨阻放大器和线性放大器，所述跨阻放大器用于放大所述电流，所述线性放大器将放大后的电流转换为差分信号，并发送给所述主机。
本发明的另一方面提供一种光通信装置，其包括主机和CXP光模块，所述CXP光模块与主机连接，所述CXP光模块至少包括微控制器、激光器驱动芯片、VCSEL激光器、探测器驱动芯片以及PIN光探测器，所述主机与所述激光器驱动芯片连接，所述激光器驱动芯片与所述VCSEL激光器连接，在所述激光器驱动芯片从所述主机获取第一电信号时，所述激光器驱动芯片根据所述第一电信号产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述VCSEL激光器产生第一光信号；所述PIN光探测器与所述探测器驱动芯片连接，所述探测器驱动芯片与所述主机连接，在所述PIN光探测器接收到第二光信号，并根据所述第二光信号产生电流，所述探测器驱动芯片放大所述电流，并将放大后的电流发送至所述主机；所述主机进一步通过I2C接口与所述微控制器连接，所述微控制器分别与所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片连接，用于获取所述CXP光模块的工作信息，所述主机根据所述工作信息通过所述微控制器控制所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片。
其中，所述CXP包括第一PCB板和第二PCB板，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板上。
其中，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上的精度为±2μm，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板的精度为±2μm。
其中，所述激光器驱动芯片包括级联的输入缓冲电路、差分放大电路、源极跟随级电路以及电流开关级电路，所述输入缓冲电路用于阻抗匹配和偏置所述第一电信号。
其中，所述探测器驱动芯片包括级联的跨阻放大器和线性放大器，所述跨阻放大器用于放大所述电流，所述线性放大器将放大后的电流转换为差分信号，并发送给所述主机。
通过上述方案，本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明的CXP光模块通过设置微控制器、激光器驱动芯片、VCSEL激光器、探测器驱动芯片以及PIN光探测器，通过激光器驱动芯片和VCSEL激光器产生第一光信号，通过探测器驱动芯片和PIN光探测器收到第二光信号，能够避免信号絮乱，并且传输速率快。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明第一实施例的CXP光模块的结构示意图；
图2是本发明第二实施例的CXP光模块的结构示意图；
图3是本发明第三实施例的CXP光模块中激光器驱动芯片的结构示意图；
图4是本发明第三实施例的CXP光模块中探测器驱动芯片的结构示意图；
图5是本发明第一实施例的光通信装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1所示，图1是本发明第一实施例的CXP光模块的结构示意图。本实施例所揭示的CXP光模块10与主机20连接，CXP光模块10至少包括微控制器11、激光器驱动芯片12、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)激光器13、探测器驱动芯片14以及PIN光探测器15。
如图1所示，CXP光模块10进一步包括第一接口16、第二接口17以及光纤接口31，CXP光模块10通过第一接口16和第二接口17与主机20连接，CXP光模块10通过光纤接口31与光纤30连接，该光纤接口31为多路并行光纤接口。
其中，主机20与激光器驱动芯片12连接，激光器驱动芯片12与VCSEL激光器13连接，即主机20通过第一接口16与激光器驱动芯片12连接，VCSEL激光器13通过光纤接口31与光纤30连接。PIN光探测器15与探测器驱动芯片14连接，探测器驱动芯片14与主机20连接，即PIN光探测器15通过光纤接口31与光纤30连接，探测器驱动芯片14通过第二接口17与主机20连接。
在CXP光模块10发射第一光信号至光纤30，即激光器驱动芯片12通过第一接口16从主机20获取第一电信号时，激光器驱动芯片12根据第一电信号产生驱动信号，该驱动信号用于驱动VCSEL激光器13产生第一光信号，第一光信号通过光纤接口31传输至光纤30。
在CXP光模块10从光纤30接收到第二光信号，即PIN光探测器15通过光纤接口31从光纤30接收第二光信号时，PIN光探测器15根据第二光信号产生电流，探测器驱动芯片14用于放大电流，并将放大后的电流发送给主机30。
其中，主机20进一步通过I2C接口21与微控制器11连接，微控制器11分别与激光器驱动芯片12和探测器驱动芯片14连接。微控制器11用于获取CXP光模块10的工作信息，即微控制器11用于获取激光器驱动芯片12的工作状态和探测器驱动芯片14的工作状态。主机20根据工作信息通过微控制器11控制激光器驱动芯片12和探测器驱动芯片14。
本实施例CXP光模块10通过设置微控制器11、激光器驱动芯片12、VCSEL激光器13、探测器驱动芯片14以及PIN光探测器15，通过激光器驱动芯片12和VCSEL激光器13产生第一光信号，通过探测器驱动芯片14和PIN光探测器15收到第二光信号，能够避免信号絮乱。另外，本实施例的CXP光模块10能够同时实现12路接收或者发射信号，每路信号的传输速率可为10Gbps，传输速率快。此外，本实施例的CXP光模块10采用集成芯片技术，能够简化电路复杂程度，节省空间。
本发明进一步提供第二实施例的CXP光模块，其在第一实施例的CXP光模块10的基础上进行描述。如图2所述，本实施例的CXP光模块10进一步包括第一PCB板18和第二PCB板19，其中微控制器11、激光器驱动芯片12和VCSEL激光器13设置在第一PCB板18上，探测器驱动芯片14和PIN光探测器15设置在第二PCB板19上，探测器驱动芯片14通过软性电路板FPC与微控制器11连接。
在微控制器11、激光器驱动芯片12和VCSEL激光器13设置在第一PCB板18时，激光器驱动芯片12和VCSEL激光器13设置在第一PCB板18上的精度为±2μm；在探测器驱动芯片14和PIN光探测器15设置在第二PCB板19时，探测器驱动芯片14和PIN光探测器15设置在第二PCB板19的精度为±2μm，进而提高CXP光模块10的性能，节省PCB的面积，降低成本。
本发明进一步提供第三实施例的CXP光模块，其在第一实施例的CXP光模块10的基础上进行描述。如图3所述，激光器驱动芯片12包括级联的输入缓冲电路121、差分放大电路122、源极跟随级电路123以及电流开关级电路124，其中输入缓冲电路121用于阻抗匹配和偏置第一电信号，即输入缓冲电路121偏置主机20输入的第一电信号的直流电平。输入缓冲电路121阻抗匹配用于减小第一电信号到达激光器驱动芯片12所产生的反射，输入缓冲电路121进一步将第一电信号调整到预设的工作范围。差分放大电路122可为三极管或者CMOS差分放大电路，用于对第一电信号进行信号放大，并且对共模干扰进行印制。源极跟随级电路123用于输出阻抗变化，由于源极跟随级电路123输出的阻抗很小，具有极强的带负载能力。电流开关级电路124可以为一对称的差分电路，用于为VCSEL激光器13提供差分调制电流。
如图4所示，探测器驱动芯片14包括级联的跨阻放大器141和线性放大器142，跨阻放大器141用于放大电流，以使放大后的电流能够驱动线性放大器142；线性放大器142将放大后的电流转换为差分信号，并发送给主机20。
本发明进一步提供一种光通信装置50，如图5所示，光通信装置50包括主机51、CXP光模块52以及光纤53，其中主机51通过CXP光模块52与光纤53连接，该CXP光模块52为上述实施例所揭示的CXP光模块10，在此不再赘述。
综上所述，本发明的CXP光模块通过设置微控制器、激光器驱动芯片、VCSEL激光器、探测器驱动芯片以及PIN光探测器，通过激光器驱动芯片和VCSEL激光器产生第一光信号，通过探测器驱动芯片和PIN光探测器收到第二光信号，能够避免信号絮乱。另外，本发明的CXP光模块能够同时实现12路接收或者发射信号，每路信号的传输速率可为10Gbps，传输速率快。此外，本发明的CXP光模块采用集成芯片技术，能够简化电路复杂程度，节省空间。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块与主机连接，所述CXP光模块与光纤连接，所述CXP光模块至少包括微控制器、激光器驱动芯片、VCSEL激光器、探测器驱动芯片以及PIN光探测器，所述主机与所述激光器驱动芯片连接，所述激光器驱动芯片与所述VCSEL激光器连接，在所述激光器驱动芯片从所述主机获取第一电信号时，所述激光器驱动芯片根据所述第一电信号产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述VCSEL激光器产生第一光信号；所述PIN光探测器与所述探测器驱动芯片连接，所述探测器驱动芯片与所述主机连接，在所述PIN光探测器接收到第二光信号，并根据所述第二光信号产生电流，所述探测器驱动芯片放大所述电流，并将放大后的电流发送至所述主机；所述主机进一步通过I2C接口与所述微控制器连接，所述微控制器分别与所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片连接，用于获取所述CXP光模块的工作信息，所述主机根据所述工作信息通过所述微控制器控制所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片；
所述CXP光模块还包括第一接口、第二接口以及光纤接口，所述CXP光模块通过所述第一接口和所述第二接口与所述主机连接，所述CXP光模块通过所述光纤接口与所述光纤连接，所述光纤接口为多路并行光纤接口。
2.根据权利要求1所述的CXP光模块，其特征在于，所述CXP包括第一PCB板和第二PCB板，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板上。
3.根据权利要求2所述的CXP光模块，其特征在于，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上的精度为±2μm，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板的精度为±2μm。
4.根据权利要求1所述的CXP光模块，其特征在于，所述激光器驱动芯片包括级联的输入缓冲电路、差分放大电路、源极跟随级电路以及电流开关级电路，所述输入缓冲电路用于阻抗匹配和偏置所述第一电信号。
5.根据权利要求4所述的CXP光模块，其特征在于，所述探测器驱动芯片包括级联的跨阻放大器和线性放大器，所述跨阻放大器用于放大所述电流，所述线性放大器将放大后的电流转换为差分信号，并发送给所述主机。
6.一种光通信装置，其特征在于，所述光通信装置包括主机和CXP光模块，所述CXP光模块与主机连接，所述CXP光模块至少包括微控制器、激光器驱动芯片、VCSEL激光器、探测器驱动芯片以及PIN光探测器，所述主机与所述激光器驱动芯片连接，所述激光器驱动芯片与所述VCSEL激光器连接，在所述激光器驱动芯片从所述主机获取第一电信号时，所述激光器驱动芯片根据所述第一电信号产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述VCSEL激光器产生第一光信号；所述PIN光探测器与所述探测器驱动芯片连接，所述探测器驱动芯片与所述主机连接，在所述PIN光探测器接收到第二光信号，并根据所述第二光信号产生电流，所述探测器驱动芯片放大所述电流，并将放大后的电流发送至所述主机；所述主机进一步通过I2C接口与所述微控制器连接，所述微控制器分别与所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片连接，用于获取所述CXP光模块的工作信息，所述主机根据所述工作信息通过所述微控制器控制所述激光器驱动芯片和所述探测器驱动芯片；
所述CXP光模块还包括第一接口、第二接口以及光纤接口，所述CXP光模块通过所述第一接口和所述第二接口与所述主机连接，所述CXP光模块通过所述光纤接口与所述光纤连接，所述光纤接口为多路并行光纤接口。
7.根据权利要求6所述的光通信装置，其特征在于，所述CXP包括第一PCB板和第二PCB板，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板上。
8.根据权利要求7所述的光通信装置，其特征在于，所述微控制器、所述激光器驱动芯片和所述VCSEL激光器设置在所述第一PCB板上的精度为±2μm，所述探测器驱动芯片和所述PIN光探测器设置在第二PCB板的精度为±2μm。
9.根据权利要求6所述的光通信装置，其特征在于，所述激光器驱动芯片包括级联的输入缓冲电路、差分放大电路、源极跟随级电路以及电流开关级电路，所述输入缓冲电路用于阻抗匹配和偏置所述第一电信号。
10.根据权利要求9所述的光通信装置，其特征在于，所述探测器驱动芯片包括级联的跨阻放大器和线性放大器，所述跨阻放大器用于放大所述电流，所述线性放大器将放大后的电流转换为差分信号，并发送给所述主机。
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