專利名稱：采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光纖通信領(lǐng)域中的Transponder模塊(光電轉(zhuǎn)發(fā)模 塊)，尤其涉及一種采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
背景技術(shù)：
40Gb/s Transponder模塊，是40Gb/s光纖傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊之一。主 要產(chǎn)品分為兩類 一是應(yīng)用于超高速路由器和交換機(jī)互聯(lián)的短距離2km 40Gb/s 1310nm的Transponder模塊；二是應(yīng)用于長(zhǎng)距離波分復(fù)用系統(tǒng)和城域網(wǎng)波分復(fù) 用系統(tǒng)的40Gb/s特定波長(zhǎng)的Transponder模塊。
40Gb/s Transponder模塊還有其它應(yīng)用領(lǐng)域，特別是短距離數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域 的應(yīng)用，如超級(jí)計(jì)算機(jī)之間的通信，需要實(shí)時(shí)傳輸大量數(shù)據(jù)的領(lǐng)域等。
如圖l，通常的40Gb/s Transponder模塊是一個(gè)雙向的模塊器件，用于為 同步數(shù)字等級(jí)(SDH)光物理層和電段層之間提供兼容的電/光接口。該模塊集 成了一個(gè)40Gb/s光發(fā)射機(jī)和一個(gè)40Gb/s光接收機(jī)，并帶有必要的16通道的 復(fù)用與解復(fù)用功能，它將高速(40Gb/s)電信號(hào)全部在模塊內(nèi)部處理，外部電 接口為2.5Gb/s的數(shù)據(jù)信號(hào)。模塊中還包含時(shí)鐘綜合電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路。
通常的40Gb/s Transponder模塊的電路實(shí)現(xiàn)方式，這種結(jié)構(gòu)方式對(duì)于 40Gb/s高速電信號(hào)，存在著以下嚴(yán)重缺點(diǎn)
1、 由于40Gb/s的高速信號(hào)是以微波場(chǎng)的形式傳輸，高速信號(hào)的傳輸衰減 與傳輸距離的平方成反比，傳輸距離稍長(zhǎng)，40Gb/s信號(hào)強(qiáng)度和能量將急劇下降， 傳輸損耗劇烈；
2、 由于40Gb/s的高速信號(hào)的傳輸線，傳輸阻抗匹配要求很高。阻抗稍不 匹配，將引起信號(hào)畸變，高速信號(hào)大量反射和輻射。
3、 40Gb/s高速信號(hào)在PCB上走線，由于存在空間電磁場(chǎng)，信號(hào)極易受到外界電磁波的干擾，電磁兼容性和抗電磁干擾特性較差。
4、采用射頻轉(zhuǎn)接器硬連接的40G/s的Transponder連接時(shí)必須采用軸對(duì) 稱連接，相對(duì)來說體積比較大，靈活性較小。(見《采用射頻轉(zhuǎn)接器硬連接方式 的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模塊》，專利號(hào)ZL200620170109.0,授權(quán)公告號(hào) CN200994139Y。)
由于上述缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了的信號(hào)完整性，小型性，可連接性以及可靠性。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)和不足，提供一 種采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
在CN200994139Y的基礎(chǔ)上，將硬連接方式改為軟連接方式。
具體地說，本實(shí)用新型包括現(xiàn)有的光探測(cè)器與前置放大電路器件，主放、
時(shí)鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件，激光器與電吸收外調(diào)制器件，驅(qū)動(dòng)器和
時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件；
設(shè)置有第l、 2、 3射頻頭軟連接器；
光探測(cè)器與前置放大電路器件，第1射頻頭軟連接器和主放與時(shí)鐘恢復(fù)電 路與解復(fù)用集成電路部件依次連接組成接收鏈路；
時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件，第3射頻頭軟連接器，驅(qū)動(dòng)器，第2 射頻頭軟連接器和激光器與電吸收外調(diào)制器件依次連接組成發(fā)射鏈路。 本實(shí)用新型的工作原理是
本實(shí)用新型是一個(gè)雙向的模塊器件，用于為SDH光物理層和電段層之間提 供SDH兼容的電/光接口。該模塊集成了一個(gè)40Gb/s光發(fā)射機(jī)和一個(gè)40Gb/s 光接收機(jī)，并帶有必要的16通道的電復(fù)用與解復(fù)用功能，它將高速(40Gb/s) 電信號(hào)全部在模塊內(nèi)部處理，外部電接口為2.5Gb/s的數(shù)據(jù)信號(hào)。模塊中還包 含時(shí)鐘綜合電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路。
本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果-
1、由于40Gb/s的高速信號(hào)只在電纜中傳輸，不用經(jīng)過PCB傳輸，信號(hào)傳 輸路徑最短，降低了傳輸損耗，40Gb/s信號(hào)強(qiáng)度和能量得以保持；2、 由于40Gb/s高速信號(hào)是在具有屏蔽和接地良好的射頻轉(zhuǎn)接器中傳輸， 外界電磁波的干擾完全被屏蔽掉，同時(shí)屏蔽了40Gb/s高速信號(hào)的對(duì)外輻射，電 磁兼容性和抗電磁干擾特性良好。
3、 由于軟連接的采用，使得40Gb/s光模塊的體積變小，便于連接，靈活 性更大。
4、 由于40Gb/s光模塊的各個(gè)功能器件的熱膨脹系數(shù)不同，溫度變化時(shí)各 個(gè)器件會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)力，這樣就有可能對(duì)器件造成不同程度的物理?yè)p害，如 對(duì)硬連接頭的損害，對(duì)器件管殼的損害等，進(jìn)而影響到信號(hào)的傳輸，而軟連接 的采用可以很好地解決這一 問題。
總之，本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)有效地保證了 40Gb/s高速信號(hào)傳輸過程中的 信號(hào)完整性，適用于40Gb/s Transponder模塊。


圖1為現(xiàn)有的40Gb/s Transponder模塊的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。
其中-
0—印制電路板；
l一光探測(cè)器與前置放大電路器件；
2— 主放、時(shí)鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件；
3— 激光器與電吸收外調(diào)制器件；
4一驅(qū)動(dòng)器；
5—時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件； 6. l—第1射頻頭電纜軟連接器；
6. 2—第2射頻頭電纜軟連接器； 6. 3_第3射頻頭電纜軟連接器。
英譯漢
1、 Transponder: 光電轉(zhuǎn)發(fā)；
2、 GPP0(M):射頻GPPO型公接頭;3、 GPP0(F):射頻GPPO型母接頭；
4、 V (M):射頻V型公接頭；
5、 V (F):射頻V型母接頭；
6、 PIN-TIA:光探測(cè)器(PIN型)集成跨阻抗放大器(TIA);
7、 SDH—同步數(shù)字等級(jí)；
8、 PCB—印制電路板；
9、 CDR—時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路；
10、 MUX—電復(fù)用電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明-
一、 總體
選用模塊化、高集成度的芯片和器件、部件分開布板；再通過選取合適的 射頻頭電纜軟連接器連接，實(shí)現(xiàn)40Gb/s Transponder模塊的功能。
如圖2，本實(shí)用新型包括現(xiàn)有的光探測(cè)器與前置放大電路器件l，主放、時(shí) 鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件2，激光器與電吸收外調(diào)制器件3，驅(qū)動(dòng)器4 和時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件5;
設(shè)置有第l、 2、 3射頻頭軟連接器6. 1、 6.2、 6.3;
光探測(cè)器與前置放大電路器件1，第1射頻頭軟連接器6. 1和主放與時(shí)鐘 恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件2依次連接組成接收鏈路；
時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件5，第3射頻頭軟連接器6. 3，驅(qū)動(dòng)器4， 第2射頻頭軟連接器6. 2和激光器與電吸收外調(diào)制器件3依次連接組成發(fā)射鏈 路。
此外，如果采用集成驅(qū)動(dòng)器的激光器與電吸收外調(diào)制器，則第2射頻軟連 接器6.2可以省略掉。
二、 各功能塊 1、新設(shè)置的
1)第1射頻頭電纜軟連接器6.1
第1射頻頭電纜軟連接器6. 1的結(jié)構(gòu)是射頻母接頭、電纜和射頻母接頭依次連接，選用GPP0 (F)型-GPPO (F)型或V (F)型-V (F)型。
2) 第2射頻頭電纜軟連接器6.2
第2射頻頭電纜軟連接器6. 2的結(jié)構(gòu)是射頻母接頭、電纜和射頻母接頭依 次連接，選用GPP0 (F)型-GPP0 (F)型或V (F)型-V (F)型。
3) 第3射頻頭電纜軟連接器6. 3
第3射頻頭電纜軟連接器6. 3的結(jié)構(gòu)是射頻母接頭、電纜和射頻母接頭依 次連接，選用GPP0(F)型-GPP0(F)型或V (F)型-V (F)型。 2、現(xiàn)有的常用部件
1) 光探測(cè)器與前置放大電路器件1
光探測(cè)器與前置放大電路器件1是接收機(jī)的核心部件，光探測(cè)器在光電轉(zhuǎn) 換過程中所引入的噪聲大小，對(duì)提高數(shù)字光接收機(jī)的主要性能指標(biāo)起著十分重 要的作用。在接收模塊部分，主要是降低各種噪聲指數(shù)，提高信噪比，以提高 靈敏度等指標(biāo)。
在40Gb/s Transponder模塊中，目前采用的部件是光探測(cè)器(PIN型)與 跨阻抗放大器(TIA)集成在一起的部件，簡(jiǎn)稱PIN-TIA部件。
該器件的電信號(hào)輸出接頭是射頻公接頭，選用GPP0 (M)型或V (M)型。
2) 主放、時(shí)鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件2
該部件的主要作用是將40G信號(hào)通過解復(fù)用和時(shí)鐘提取電路轉(zhuǎn)化成16路 2. 5G的電信號(hào)和一路2. 5G的時(shí)鐘信號(hào)。
電信號(hào)輸入、輸出接頭均是射頻公接頭，選用GPPO (M)型或V (M)型。
3) 激光器與電吸收外調(diào)制器件3
激光器與電吸收外調(diào)制器件3是輸入40Gb/s高速調(diào)制信號(hào)，激光器發(fā)射出 調(diào)制后的光信號(hào)。
該器件的電信號(hào)輸入接頭是射頻公接頭，選用GPPO (M)型或V (M)型。
4) 驅(qū)動(dòng)器4
激光器內(nèi)的光源LD(激光二極管)只有注入偏置電流和調(diào)制電流才能發(fā)射 光，驅(qū)動(dòng)器4就是提供恒定的偏置電流和調(diào)制信號(hào)，并采用伺服回路以保持平均 光功率恒定的電路，它主要由調(diào)制電路和控制電路組成。在40Gb/s Transponder 模塊中，目前采用的驅(qū)動(dòng)器4是40Gb/s射頻信號(hào)放大電路部件。電信號(hào)輸入、輸出接頭均是射頻公接頭，選用GPP0 (M)型或V (M)型。 5)時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件5
在40Gb/s電復(fù)用電路(MUX)部分，16路較低速率差分2. 5Gb/s數(shù)據(jù)和一 路差分2. 5GHz并行時(shí)鐘輸入信號(hào)，經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換(同步復(fù)用)、再定時(shí)輸出40Gb/s 數(shù)據(jù)信號(hào)。
電信號(hào)輸入、輸出接頭均是射頻公接頭，選用GPP0 (M)型或V (M)型。
綜上所述，在接收鏈路部分，40Gb/s光信號(hào)經(jīng)光探測(cè)器與前置放大電路器 件1轉(zhuǎn)換成40Gb/s電信號(hào)，經(jīng)射頻公接頭輸出后，采用第1射頻頭電纜軟連接 器6. 1軟連接至主放、時(shí)鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件2的射頻公接頭， 實(shí)現(xiàn)再定時(shí)還原出40Gb/s數(shù)據(jù)和時(shí)鐘，最后經(jīng)串/并轉(zhuǎn)換輸出16路較低速率 2. 5Gb/s數(shù)據(jù)和一路差分2. 5GHz并行時(shí)鐘。
在發(fā)射鏈路部分，時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件5中，16路差分 2. 5Gb/s數(shù)據(jù)和一路差分2. 5GHz并行時(shí)鐘輸入信號(hào)，經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換(同步復(fù)用)、 再定時(shí)輸出40Gb/s數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)射頻公接頭輸出后，采用第3射頻頭電纜軟連 接器6. 3軟連接至驅(qū)動(dòng)器4的射頻公接頭，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器4放大后，又經(jīng)其射頻公 接頭輸出后，再通過第2射頻頭電纜軟連接器6. 2軟連接至激光器 電吸收外 調(diào)制器件3的射頻公接頭，實(shí)現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換，發(fā)送出40Gb/s調(diào)制光信號(hào)。
權(quán)利要求1、一種采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模塊，包括現(xiàn)有的光探測(cè)器與前置放大電路器件(1)，主放、時(shí)鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件(2)，激光器與電吸收外調(diào)制器件(3)，驅(qū)動(dòng)器(4)和時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件(5)；其特征在于設(shè)置有第1、2、3射頻頭電纜軟連接器(6.1、6.2、6.3)；光探測(cè)器與前置放大電路器件(1)，第1射頻頭電纜軟連接器(6.1)和主放與時(shí)鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件(2)依次連接組成接收鏈路；時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件(5)，第3射頻頭電纜軟連接器(6.3)，驅(qū)動(dòng)器(4)，第2射頻頭電纜軟連接器(6.2)和激光器與電吸收外調(diào)制器件(3)依次連接組成發(fā)射鏈路。
2、 按權(quán)利要求1所述的一種采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模 塊，其特征在于-第1射頻頭電纜軟連接器(6.1)的結(jié)構(gòu)是射頻母接頭、電纜和射頻母接頭 依次連接，選用GPPO母型-GPPO母型或V母型-V母型。
3、 按權(quán)利要求1所述的一種采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模 塊，其特征在于第2射頻頭電纜軟連接器(6.2)的結(jié)構(gòu)是射頻母接頭、電纜和射頻母接頭 依次連接，選用GPPO母型-GPPO母型或V母型-V母型。
4、 按權(quán)利要求1所述的一種采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模 塊，其特征在于-第3射頻頭電纜軟連接器(6.3)的結(jié)構(gòu)是射頻母接頭、電纜和射頻母接頭 依次連接，選用GPPO母型-GPPO母型或V母型-V母型。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用射頻頭軟連接方式的40Gb/s光電轉(zhuǎn)發(fā)模塊，涉及一種光纖通信領(lǐng)域中的光電轉(zhuǎn)發(fā)模塊。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是光探測(cè)器與前置放大電路器件(1)，第1射頻頭軟連接器(6.1)和主放與時(shí)鐘恢復(fù)電路與解復(fù)用集成電路部件(2)依次連接組成接收鏈路；時(shí)鐘倍頻電路與復(fù)用集成電路部件(5)，第3射頻頭軟連接器(6.3)，驅(qū)動(dòng)器(4)，第2射頻頭軟連接器(6.2)和激光器與電吸收外調(diào)制器件(3)依次連接組成發(fā)射鏈路。本實(shí)用新型信號(hào)傳輸路徑最短，降低了傳輸損耗；電磁兼容性和抗電磁干擾特性良好；體積變小，便于連接，靈活性更大；有效地保證了信號(hào)完整性，適用于40Gb/sTransponder模塊。
文檔編號(hào)H04B10/12GK201383811SQ20092008381
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者馮慧婷, 毅 胡, 暉 鄒 申請(qǐng)人:武漢電信器件有限公司