光通信网络中的光收发模块和数字可变电阻及其应用

光电显示 时间:2012-05-31来源:网络

.尽管人类看不见激光器的近红外光,但是,进入眼睛内的光柱还是会聚焦在视网模上,此种能够引起永久性的伤害,再加上激光器功能,这二者均对人体安全均存在着严重的潜在影响,为此要求激光功率输出必须限制在几百毫瓦以内。

控制VCSEL和激光二极管中的激光电流不仅仅是安全问题,还有性能上的考虑。同半导体的表现一致,VCSEL的最大输出功率随着温度的降低而线性地增加,输出的波长随着温度的增加而增加。总而言之,随温度变化而控制电流在保证性能方面是非常重要的。

对光收发模块及其相关技术提出新的要求及实现

对光收发模块及其相关技术提出新的要求

.由带宽的巨大需求引导出光网络的发展;光网络采用光收发模块,将光信号转换为电信号;

.收发模块的制造商不断降低几何尺寸,提高信号吞吐率至数吉比特每秒;

.收发模块采用光电二极管接收光信号,采用激光二极管或VCSEL发送光信号;

.随着数据速率持续增长,光收发模块的有源光电元件需要更为精密、更为可靠的功率控制,以阻止激光故障,延长寿命期限并且工作应在期望的输出参数内。

实现与达到上述的要求-数字控制可变电阻的应用

这最终将转向Dallas Semiconductor的可变电阻。要控制流过激光二极管和VCSEL的电流,从而控制功率输出的方法是通过控制电阻来实现的。之前,在相当有一段时间内,技术人员专职于手动调节“校准电位器”,以试图得到一个好的“眼图”,但效果不佳。而这种控制和调校问题的更好解决方法应该是采用一个电可编程的器件-新型数字控制的可变电阻和电位器,因为它能够响应温度的变化。为此,下面要着重分析新型数字控制的可变电阻和电位器与应用。

新型数字控制的可变电阻开发与应用势在必行

虽然不是一个严格意义上的通信公司,但在一些相关技术领域,Dallas SemicGnductor公司仍可发挥其专长:数字控制的可变电阻和电位器、EEPROM、温度传感器和超低功耗的CMOS工艺。顺应了千兆位光技术的需求,Dallas公司已经生产了一系列产品,并带有一些新的特性。

DSl845是带有EEPROM的双电位器,它是半导体业内第一款内置存储器的电位器,尤其适合应用了可插拔于兆位收发端模块中,DSl845将两个线性抽头的电位器和256字节的EEPROM结合在一起,其中后者EEPROM是MSA标准所需的。而较高分辨率的256级电位器能够用于控制调制电流,而100级的电位器用于控制偏置电流。用户能够配置两个输出,并存储抽头位置以及产品系列ID号在片内的非易失性EEPROM存储器中,以作为工作过程中的参考信息。

对于那些要缩小为SFP封装的模块,可通过采用更高密度集成的元件(包括存储器和两个独立可配置的电位器)来取代多个元件,从而减小空间。进一步来说,DSl845的2线接口能够满足收发器制造商的在线编程要求,并且兼容现有的2线EEPROM。

为了满足更多的特殊要求,Dallas公司还开发了DSl846,在一个缩小的TSSOP(簿型小外形封装)内集成了3个线性递变的电位器、非易失性存储器和一个CPU监控电路,在一个如此小的芯片内,这种级别的集成节省了板面,减少了成本,缩短了供货期,加快了产品的开发。对于DSl845,其非易失性存储器器来配置和存储特殊应用的校准数据,以及控制每个电位器的柚头位置,另外,还备有用户特殊数据的存储空间。

DSl846的片内微监测器检测电压放变化,一旦检测到超出电压容差范围,微监测器立即复位,并保持复位状态,直至回到安全的工作条件为止。微监测器能够设定为几个电压复位门限,还包括一个手动复位。而第三个电位器可用于监视其它变量,或用来对另外两个电阻之一进行粗调。

具有集成温度补偿的数字可变电阻的DSl847和DSl848旨在用于日益膨胀的激光应用,它们能够在整个温度范围内补偿激光器的温度特性,其内部结构组成见图2所示。

DSl848包含额外的、128字节的通用(用户)EEPROM;除此之外两者是相似的。它们在片内的查寻表(LUT)内存储对应于温度的阻抗特征值,集成的温度传感器在激光器工作期间不断地测量和报告温度值,DSl847或DSl848则将温度读数与LUT表内的值进行比较,再按照设计者定义的阻抗特征调整阻抗。温度传感器输出的温度也存储在EEPROM中(每l0ms更新一次),也可以通过2线总线提供给用户。也就是说,为了对一给定系统的温度变化的温度变化进行补偿,设计人员可以在整个温度范围内以2℃为间隔确定所期望的电阻值,井将数据存储在芯片的EEPROM查询表内。工作期间,器件会测量温度。井据此读取EEPROM查询表,并自动调节电阻。利用这种方案,DSl847/DS1848能够在温度变化叫自动调节系统参数,使系统工作在最佳状态。

还应该说明的是,DSl847和DSl848是自动工作的。当检测到温度发生变化时,控制电路自动地调整阻抗,以实现电流的补偿,而无须用户干预。图2中A0、A1、A2地址线是地址选择引脚允许在串行总线上连接最多8个器件。 14引脚的DSl847/DS1848封装形式(TSSOP)见图2右侧。

所有的Dallas电路都采用低功耗CMOS技术,有助于保持在一个较低的功率预算。所有电路工作于整个工业级温度范围,以及3V和5.5V两种电源。

结束语

由上分析,在宽带需求愈来愈高的今天,光网络通信是最好的途径,而光网络通信的实现必需要用光收发模块,然而基于激光技术的光收发模块的安全和性能保证是要由更深层次的数字控制的DSl84x系列可变电阻和电位器来调节校准参数作为支撑。当然这一切光网络通信技术均属于激光新技术中的明星。

从而也可看出,激光-新技术中的明星,其兴旺发达在某种程度上需要依赖于新型数字控制的DSl84x系列可变电阻和电位器,“而不再需要古老的电阻”。

显然,象通信网络这样的一个巨大、复杂、发展、强劲的市场,不同的对手应工作于不同的级别。

1 2

关键词: 电阻 及其 应用 可变 数字 收发 模块 通信网络

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW

或用微信扫描左侧二维码

相关文章

查看电脑版