一、10G EPON對稱光模塊
工作模式:上行突發接收、下行連續發射。
工作原理:當需要發送信號時,系統信號通過光模塊的電接口把信號傳送到驅動芯片,芯片處理后,驅動激光器發出調制光信號,經光纖發到遠端;當需要接收信號時,光模塊通過光探測二極管將光信號轉變為電信號,經過內部的放大器處理后通過電接口發給系統。
組成:單纖三向組件(2個發射器件、一個接收器件)、發射電路、接收電路、控制電路。其中,發射器件有波長為1577nm的10.3125G的電吸收激光調制器、波長為1490nm的1.25G的分布反饋激光器。接收器件有雪崩二極管(APD)、兼容10G\1G的跨阻放大器(TIA)。
發送波長:1577nm\1490nm;接收波長:1270nm\1310nm。
協議指標要求:
二、接收原理與發送原理
1.接收原理
接收采用時分多址,在同一時間下,只發一種速率的光信號。接收結構圖如下:光電二極管:PIN光電二極管、雪崩光電二極管。PIN管響應慢,價格便宜,使用電壓不高,過載不易燒管;APD響應快,但是需要偏置電路,反向電壓30~100V,輸入光功率過大時容易飽和或者損壞。
2.發射原理
組成:1G激光器驅動電路、10G激光器驅動電路、激光器、TEC控制、EAM控制。發射結構圖如下:激光器的溫度特性:其與二極管類似,溫度升高,閾值電流增大,斜效率S降低。為了保證恒定的光功率和消光比,當溫度升高時,調制電流和偏置電流會增大,光功率也增大;當溫度繼續升高,接近結溫時,偏置電流會減小,光功率會降低,光眼圖會塌陷。
3.數字診斷
通過IIC與上位機進行通信,主要完成以下數字診斷功能:
(1)實現光模塊的實時工作狀態、內部各項參數以及告警信號的上報;
(2)調整模塊的發射接收參數和告警閾值,包括發射光功率、消光比、眼圖、APD
高壓、Rx輸出幅度等參數和溫度、發射功率、供電、Rx_Los等告警閾值;
(3)對EEPROM信息進行讀寫操作
3.測試指標
根據IEEE 802.3av協議的要求,1.25Gb/s的發射光功率在2~7dbm,突發接收靈敏度在誤碼率10^(-12)的條件下必須下<-29.78dbm;而10.3125 Gb/s發射光功率在2~5dbm,且突發接收靈敏度要在誤碼率10^(-3)條件下小于-28dbm。具體可以從發射眼圖、波長、靈敏度來評估光模塊的性能。1.25G接收采用7位隨機碼測試,10G接收采用31位隨機碼測試。10G發射眼圖和光譜如下: