[发明专利]一种低功耗光模块

说明书

本发明涉及光纤通信技术领域，具体而言，涉及一种低功耗光模块。包括发射单元电路、微控制单元电路以及接收单元电路，其中，接收单元电路包括限幅放大器LA、光接收子模块ROSA以及判决电路，LA与ROSA连接，判决电路与ROSA连接，LA由高速比较器构建；发射单元电路包括激光器驱动电路LDD、自动功率控制电路APC以及光发射子模块TOSA，LDD与TOSA连接，APC与TOSA连接，LDD由高速比较器构建。本发明基于高速比较器代替传统LDD和LA，通过运用高速比较器本身功耗低的特性进行设计，在保证各部分电路正常工作的前提下，再通过进一步降低其工作电压，进而降低整个光模块的功耗，为客户提供超低功耗的光模块。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，具体而言，涉及一种低功耗光模块。

背景技术

随着光通信技术的快速发展和大规模部署，终端设备向着高集成度和小型化的发展，以及节能和环保要求。对光模块的功耗提出了更高的要求，设备厂商要求尽可能降低光模块的功耗。光模块包括电接口部分电路，微控制器单元，发射端激光器驱动电路，发射光组件部分，接收光组件部分，跨阻放大器，限幅放大器。

传统光模块激光器驱动部分电路采用相关光通信芯片设计制造厂商提供的专用芯片LDD，用以驱动光发射组件发光，完成将电接口电路输入的电信号转换为光信号。这种专用LDD制造工艺复杂，功耗高。传统光模块接收部分电路中限幅放大器采用相关光通信芯片设计制造厂商提供的专用限幅放大器LA，将光探测器接收到并经过跨阻放大器TIA放大后的信号进一步放大解调，经电接口电路输出，实现光信号到电信号的转换。同样的这种专用的限幅放大器LA芯片制造工艺复杂，功耗高。光模块主要耗能元件包括TOSA、ROSA、LDD和LA，由于LDD和LA的功耗高，造成传统光模块功耗偏高，无法满足客户高集成度设备对模块功耗的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低功耗光模块，基于高速比较器、高速逻辑门电路芯片或高速电压比较芯片代替传统激光器驱动芯片LDD和限幅放大器LA的设计方案；通过运用高速比较器本身功耗低的特性进行设计，在保证各部分电路正常工作的前提下，再通过进一步降低其工作电压，进一步降低整个光模块的功耗，为客户提供高集成度部署时更低功耗的光模块，满足节能环保要求。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种低功耗光模块，包括发射单元电路，与发射单元电路连接的微控制单元电路以及与微控制单元电路连接的接收单元电路，

其中，所述接收单元电路包括限幅放大器LA、光接收子模块ROSA以及判决电路，所述LA与ROSA连接，用于实现ROSA中跨阻放大器TIA输出电信号的放大和解调，所述判决电路与ROSA连接，用于将ROSA入光采集电压与设置的检测门限进行比较，判决输出检测信号，并将检测结果上报微控制单元电路中的MCU，所述LA由高速比较器构建。

所述发射单元电路包括激光器驱动电路LDD、自动功率控制电路APC以及光发射子模块TOSA。所述LDD与TOSA连接，用于为TOSA提供驱动电流；所述APC与TOSA连接，用于根据MCU设置的DAC电压值以及TOSA背光采集电压恒定光模块的出光功率，所述LDD由高速比较器、高速逻辑门电路芯片或高速电压比较芯片其中之一构建。

根据一种优选实施方式，所述ROSA还包括一个光电转换芯片PD。

根据一种优选实施方式，所述发射单元电路还包括自偏置电路，所述自偏置电路跨接在发射单元电路高速信号输入端与激光器驱动电路LDD之间。

根据一种优选实施方式，所述自偏置电路包括高速差分信号上拉电阻R1、跨接在高速信号之间的电阻R2以及高速差分信号下拉电阻R3，其中，所述R1用于将高速差分信号上拉到参考电压Vref1。

根据一种优选实施方式，所述接收单元电路还包括偏置电路，所述偏置电路跨接在跨阻放大器TIA电信号输出端与限幅放大器LA之间。