[发明专利]光模块及其光模块芯片

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种光模块及其光模块芯片。

背景技术

目前的国内市场以及国际市场，高带宽、高速率和多种业务融合的光纤通信方向已经开始应用；在众多的解决方案中，光纤到户(FTTH)的出现便被认为是宽带接入的终极解决方案。国内市场已经大面积应用。

而在FTTH众多方案中，其中PON（无源光网络）又备受关注，成为了目前主流的光接入方式。目前PON的网络铺设越来越多。光模块作为PON网络的核心部件，其价格压力也日益增大。

目前，现有技术的光模块中通常包括激光发射单元和激光接收单元，激光接收单元包括ROSA（Receiver Optical Subassembly，光接收组件）和限幅放大电路，激光接收单元包括TOSA及其激光驱动电路；或者光模块中包括BOSA（Bidirectional Optical Subassembly，双向光组件），BOSA可以进行激光发射和接收。

ROSA、或者BOSA中通常包括有光电二极管和TIA。所述光电二极管具体可以是应用于GPON网络的光模块中的APD（Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管），也可以是应用于EPON网络的光模块中的PIN光电二极管（在P、N结之间加进一个接近本征材料的I区，形成PIN结构的半导体光电探测器）。光电二极管探测到光信号后会输出相应的响应电流Ipd，TIA（Tranimpedance Amplifier，跨阻放大器）将输出相应的差分电信号；该差分信号被送到限幅放大器，限幅放大器输出相应的电信号。

TOSA、或者BOSA中通常包括有激光发射光源，激光发射光源的激光驱动电路接收到电信号后，根据接收的电信号驱动激光发射光源发射特定波长的激光。

此外，目前的光模块普遍具有数字诊断功能，行业内方案大多采用发射和接收一体的芯片，另外配合一个通用单片机来实现数字诊断功能；而且，光模块中还需要具有一个为光电二极管（APD）升压的芯片用于控制光电二极管（APD）两端电压，以及监控光电二极管（APD）电流的电路。如果要满足光模块的应用，单片机最低也要8位以上、带高精度AD和DA、带内部温度传感器等等。目前市面要满足以上要求的单片机选型范围较小，价格居高不下，占据了光模快芯片方案成本的30％至50％。

因此，现有技术的光模块成本较高，有降低成本的需求。

发明内容

本发明的实施例提供了一种光模块及其光模块芯片，用以降低光模块成本。

根据本发明的一个方面，提供了一种光模块，包括：光模块芯片、激光发射光源、光电二极管和跨阻放大器TIA；

其中，所述光模块芯片中集成了微控器、激光驱动电路、限幅放大电路；所述微控器通过内部总线与所述激光驱动电路、限幅放大电路通信，用以控制所述激光驱动电路和限幅放大电路；

所述光电二极管和TIA相连，所述TIA的电信号输出端通过所述光模块芯片的外接引脚与所述限幅放大电路的电信号输入端相连，所述限幅放大电路对其电信号输入端输入的电信号进行限幅放大，限幅放大后的电信号从所述限幅放大电路的电信号输出端通过所述光模块芯片的外接引脚输出；

所述激光驱动电路通过所述光模块芯片的外接引脚与所述激光发射光源相连，所述激光驱动电路的电信号输入端通过所述光模块芯片的外接引脚接收到电信号，根据从其电信号输入端输入的电信号驱动激光发射光源发射激光。

进一步，所述光模块还包括：光电二极管电压控制电路；以及，所述光模块芯片中还集成了PWM输出控制电路，所述微控器通过内部总线与所述PWM输出控制电路通信；以及，所述微控器中内置了ADC器件；

所述光电二极管电压控制电路中包括：FET管、电阻R1-R5、二极管D1、电容C1；

其中，C1与连接于R3的一端与光电二极管的阳极之间，R3的另一端与所述光电二极管的阴极相连；

R1与R2串联，R1、R2的串联电路与C1并联；

D1的阴极与C1和R3的连接点相连；

R4跨接于FET管的栅极与漏极之间，FET管的源极通过R5与电源相连，且FET管的源极与D1的阳极相连；

所述微控器的一个电压输入端连接到R1与R2的连接点，通过其ADC器件检测R1或R2的分压；

所述微控器根据其检测的电压输入端上的电压，通过内部总线控制所述PWM输出控制电路输出相应占空比的PWM波，该PWM波通过所述PWM输出控制电路的PWM输出端输出到FET管的栅极。