SFP28密集波分模块的制作方法

本实用新型涉及光电模块技术领域，具体而言，涉及sfp28密集波分模块。

背景技术：

sfp28（smallfrompluggable，小型可插拔光模块）封装结构的光模块是一种只支持单信道且信道传输速度为25gbit/s的高传输速率应用产品，其外形尺寸较小，具有小型化和高密度的优点，因此成为光模块小型化发展的优选模块。但现有的sfp28封装结构的光模块依然存在传输容量小以及传输速率低的问题。且由于小型化的光模块的环境适应性强，因此sfp28封装结构广泛应用于工业级设备中，但在工业级应用场景中，环境温度对光模块中的光发射模块和光接收模块均会产生一定的影响，尤其是发射模块需要维持在恒定的温度范围内，否则会使得激光器发出的光产生漂移或震荡进而影响通信。但是sfp28封装结构的尺寸限定，其内部空间非常有限，因此如何在sfp28有限的封装空间内设置结构简单的温度调节装置也是亟待解决的一个问题。且温度变化还会引起激光器输出功率的变化，导致激光器过快老化，输出光功率降低，对传输性能造成影响。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供sfp28密集波分模块，旨在解决现有的sfp28封装结构的光模块传输效率低、工作温度范围窄以及激光器的输出光功率不稳定的问题。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：

sfp28密集波分模块，其中，包括sfp28封装外壳以及设置在sfp28封装外壳内部的微处理器、光发射模块、光接收模块以及密集波分复用器，所述微处理器分别与光发射模块和光接收模块连接，所述光发射模块和光接收模块均与密集波分复用器连接；所述光发射模块包括eml激光器和驱动芯片，所述eml激光器与驱动芯片连接，所述eml激光器内置有tec温度控制芯片，且所述eml激光器连接有直流偏置单元和功率控制单元，所述直流偏置单元和功率控制单元均与微处理器连接；所述光接收模块包括apd激光接收器和放大器，所述apd激光接收器与放大器连接，所述apd激光接收器内置有apd电压偏置芯片。

所述的sfp28密集波分模块，其中，所述tec温度控制芯片包括依次连接的tec数据采集模块、tec电流输出模块及tec自动调整模块。

所述的sfp28密集波分模块，其中，所述功率控制单元包括功率监控模块和功率检测模块，所述功率监控模块设置在所述eml激光器内，所述功率检测模块连接所述功率监控模块和所述微处理器。

所述的sfp28密集波分模块，其中，所述apd电压偏置芯片包括apd偏置转换器和多个引脚，所述apd偏置转换器通过引脚连接微处理器与所述apd激光接收器。

所述的sfp28密集波分模块，其中，所述sfp28封装外壳外部设有光口结构和电口结构；所述光口结构与所述密集波分复用器连接，所述电口结构连接有cdr时钟恢复单元。

所述的sfp28密集波分模块，其中，所述cdr时钟恢复单元包括第一cdr时钟恢复单元和第二cdr时钟恢复单元，所述第一cdr时钟恢复单元与所述驱动芯片连接，所述第二cdr时钟恢复单元与所述放大器连接。

所述的sfp28密集波分模块，其中，所述光口结构为单根双向光纤。

本实用新型的有益效果包括：本实用新型通过在sfp28封装结构的应用模块中设有密集波分复用器，采用单根光纤即可实现多通道信号传输，可提高光纤的传输容量，以实现高传输速率；且在含有密集波分复用器光收发一体模块中，采用含有tec温度控制芯片的eml激光器，可对eml激光器进行温度控制，使得发射模块维持在恒定的温度范围内，增加光模块的应用范围，同时为了避免温度变化引起eml激光器输出功率的变化，还设有功率控制单元，从而增加eml激光器的光功率的稳定性；通过上述设计，实现sfp28封装结构的高密度封装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的sfp28密集波分模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的sfp28密集波分模块，包括sfp28封装外壳100以及设置在sfp28封装外壳100内部的微处理器70、光发射模块10、光接收模块20以及密集波分复用器30，所述微处理器10分别与光发射模块10和光接收模块20连接，所述光发射模块10和光接收模块20均与密集波分复用器30连接。具体地，光发射模块10包括eml激光器11和驱动芯片12，驱动芯片12驱动eml激光器11将电信号转换成光信号发射出去。光接收模块20包括apd激光接收器21和放大器，放大器包括跨阻放大器22以及限幅放大器23，其中，跨阻放大器22可以内置在apd激光接收器21内，并与限幅放大器23连接，apd激光接收器21用于接收通过光纤传递过来的光信号并转换成电流信号，跨阻放大器22将该电流信号转换成应用设备方便处理的电压信号，限幅放大器23进而对跨阻放大器22转换好的电压信号进行限幅放大，增大电压信号的幅值，以便于信号的稳定传输。

进一步地，本实用新型的sfp28密集波分模块，所述sfp28封装外壳外部设有光口结构40和电口结构50，其中eml激光器11和apd激光接收器21均与密集波分复用器30连接后，继而与光口结构50耦合连接。其中，波分复用器30包括透光组件和滤光组件，用于对光信号进行分时复用。且电口结构50连接有cdr时钟恢复单元，所述cdr时钟恢复单元包括第一cdr时钟恢复单元61和第二cdr时钟恢复单元62，所述第一cdr时钟恢复单元61与驱动芯片12连接，第二cdr时钟恢复单元62与限幅放大器23连接，电口结构50可以为金手指接口，用于与所应用的设备电连接。在实际应用中，第一cdr时钟单元61用于对电信号进行预处理，电信号经时钟数据恢复后输入到驱动芯片12，进而驱动芯片12驱动eml激光器11将电信号转换成光信号发射出去，而在光接收模块20中，apd激光接收器21用于接收通过光纤传递过来的光信号并转换成电流信号，跨阻放大器22将该电流信号转换成应用设备方便处理的电压信号，限幅放大器23进而对跨阻放大器22转换好的电压信号进行限幅放大，增大电压信号的幅值，以便于信号的稳定传输,最后，第二cdr时钟单元62用于将该电压信号进行时钟数据恢复，使得失真信号得以恢复，提高了信号质量，提高对信号识别的灵敏度，增加链路余量，提升应用模组的健壮性。而光口结构40为单根双向光纤，单根双向光纤用于对光信号进行引入或引出，可支持速率达到25g，能传输最远达10km，方便高速组网，而密集波分复用器则用于在单根光纤的基础上对光信号进行分时复用，可实现单根光纤的多通道高速率传输。

进一步地，eml激光器21内置有tec温度控制芯片13，tec温度控制芯片13能将eml激光器11的温度进行采样，并自动进行制冷和加热，从而确保eml激光器11工作在固定的温度下，进一步确保发光工作波长的稳定性。tec温度控制芯片13包含依次连接的tec数据采集模块、tec电流输出模块及tec自动调整模块，tec数据采集模块一般包括采样电阻，对该采样电阻上的电流大小进行检测，输出一个电压信号u1,tec自动调整模块对采集的电压信号u1进行模/数转换,并与tec自动调整模块内部的基准电压u0进行对比计算，根据检测到的电压u1与预设的温度电压u0的差值和pid算法，输出一个控制信号给tec电流输出模块，进而驱动tec电流输出模块以提供给eml激光器11制冷加热所需要的电流驱动。tec自动调整模块还包含自我保护功能，tec部分出现故障或工作环境超出规定范围时，tec自动调整模块将关闭输出进行保护。

在实际应用中，eml激光器11一般由信号调制器和激光器两部分构成，所述eml激光器11还连接有直流偏置单元80和功率控制单元90，所述直流偏置单元80和功率控制单元90均与微处理器70连接。具体地，直流偏置单元80一般为直流偏置驱动电路，其与所述信号调制器连接，可输出一个反向直流偏置电压，反向直流偏置电压使得的信号调制器的吸收系数维持在一个合适的稳定值，从而控制信号调制器对输出光吸收的强弱，使得激光器输出光更稳定。功率控制单元90包括功率监控模块和功率检测模块，所述功率监控模块设置在所述eml激光器11内，一般为一个监控二极管，监控二极管用于采集eml激光器11的产生的光生电流，所述功率检测模块连接将该电流转化为电压输出，并连接到所述微处理器70，微处理器70对该电压信号进行数字信号转换，由此实现对eml激光器11输出光功率的监测。微处理器70根据采集的输出光功率值与预设的光功率值进行对比，进而对驱动芯片12进行控制，从而增加eml激光器70输出光功率的稳定性。

在实际应用中，由于光发射器采用的是apd激光接收器21，因此需要给其提供足够高的反向偏置电压才能正常工作。apd激光接收器21内置的apd电压偏置芯片可提供足够的偏置电压。其中，所述apd电压偏置芯片包括apd偏置转换器和多个引脚，所述apd偏置转换器通过引脚连接微处理器与apd激光接收器。微处理器70通过引脚输出控制电压到apd电压偏置芯片相应引脚，apd电压偏置芯片内部将引脚的反馈电压与预设的电压进行比较，通过调节脉冲宽度调制对输出电压进行控制，使得引脚的反馈电压最终等于预设电压，从而实现输出电压的控制。apd电压偏置芯片产生的电流被传送到微处理器70上，然后通过微处理器70对电流对应的电压信号进行模数转换，从而实现对apd接收器21接收光功率的控制，由此根据实际情况提供相应的偏置电压，使得apd接收器21接收光的稳定性。

本实用新型通过在sfp28封装结构的应用模块中设有密集波分复用器，采用单根光纤即可实现多通道信号传输，可提高光纤的传输容量，以实现高传输速率，减少成本；且在含有密集波分复用器光收发一体模块中，采用含有tec温度控制芯片的eml激光器，可对eml激光器进行温度控制，使得发射模块维持在恒定的温度范围内，增加光模块的应用范围，同时为了避免温度变化引起eml激光器输出功率的变化，还设有功率控制单元，从而增加eml激光器的光功率的稳定性；通过上述设计，实现sfp28封装结构的高密度封装，结构简单，成本低。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。