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光模块是光通信设备的核心
时间: 2022-07-25 11:35 浏览次数:
光通信系统主要由光通信设备、传输光纤、光无源器件(光分路器、波分复用器、光 隔离器、光开关、光连接器、光背板、光滤波器等)构成。 光通信设备的核心为光模块(光模块产

 

光通信系统主要由光通信设备、传输光纤、光无源器件(光分路器、波分复用器、光 隔离器、光开关、光连接器、光背板、光滤波器等)构成。 光通信设备的核心为光模块(光模块产值在光通信中份额约 65%)。 光模块的核心为光有源模块和电芯片: 1)光有源模块包括光芯片和光调制器,其中光芯片为核心。光芯片包括激光器芯 片、探测器芯片; 2)电芯片包括 LD Driver、TIA、LA、 CDR 芯片等。

LD Driver:激光驱动芯片,发射端数字信号是电压信号,而激光器本身是依靠电 子激发进行发光的,所以必须将要发送的电压信号转换成为电流信号,因此需要 Laser Driver 驱动激光二极管发射激光。TIA:Transimpedance Amplifier,即跨阻放大器,增益定义为输出电压除以输入电 流,单位是电阻,由于是将电流放大为电压,因此将这种类型的放大器称为跨阻 放大器。TIA 应用于将电流放大至电压的场景,例如光电探测器探测信号的放 大。PD 接收到光信号后,产生的电流信号比较微弱(uA 量级),因此需要利用 TIA 将其放大,便于后续的信号处理。

LA:Limiting Amplifier,即限幅放大器。限幅放大器电路功能是输入信号较小时, 限幅放大器处于线性放大工作状态,输出跟随输入线性变化;而当输入信号达到 某一电平时,输出将不随输入信号的增加而变化,而维持在一定值上,即处于限 幅工作状态。LA 解决的问题场景是,PD 产生的电流信号跟其接收的光信号强弱 成正比,而 TIA 的跨阻(V=I*R,电压=电流*电阻)R 是一定的,这样产生的电压信 号就会随着输入光的大小变化而变化,而且变化的范围比较大。所以 Receiver 还 需要一个 LA,对前面 TIA 转换出来的小电压信号继续放大,以保证输出幅度足够 大,同时限幅功能使得在强光输入的时候,输出能够维持在一定值上,处于限幅 工作状态。

CDR:Clock and Data Recovery,即时钟数据恢复。CDR 的主要功能是:1)为接收 器端各电路提供时钟信号;2)对接收到的信号进行判决,便于数据信号的恢复 与后续处理。光信号经过一定距离的传输后,其波形会发生一定程度的失真。如 果没有时钟信号伴随光信号一起传输,接收端接收到的信号将会是一个个长短不 一的脉冲,因此需要 CDR 芯片对这些脉冲信号进行处理以得到想要传输的数据。

 

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