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SFP+光模块课题——温度补偿技术研究

  SFP+光模块在通信行业应用十分广泛,也是光通信系统的核心组成部分,于是有很多人对SFP+光模块进行了技术研究,目前飞速光纤(FS.COM)了解到其中一个热点就是SFP+光模块课题——温度补偿技术研究。看看大家对这一课题进行了一番怎样的研究呢?

  激光器的特性之一是出光功率随着温度的变化而变化。高速SFP+光模块发射部分不仅要求激光器的输出光功率在全温范围内保持稳定,还要求激光器发出的光信号的消光比要保持基本稳定,所以温度控制设计十分重要。于是相关行业的研究人员以10G 850nm VCSEL的 SFP+光模块为例,开展了以下的研究与设计。

  基于塑封10G 850nm VCSEL的 SFP+模块的设计温度为-40℃-85℃,在没有自动温控电路的条件下,激光器温度特性所引起的光模块性能指标参数值发生的变化可能会超出系统设计允许范围,从而导致通信信号出现异常。因而在设计模块电路时,必须采用温控系统来实时监控和补偿,以保证光模块的消光比和发光功率稳定,确保光通信系统正常运行。

  高速SFP+模块常用的消光比温度补偿方法有2种,一种是开环补偿法,一种是闭环补偿法。这次研究人员利用闭环补偿法而设计的短距离10G SFP+光模块:APC+热敏电阻补偿调制电流进行温度监控和补偿,通过调整IC芯片外部的热敏电阻,设置相关电阻值,补偿调制电流,使模块消光比EXT在环境温度变化时保持基本稳定。

  不仅如此,根据选用的塑封10G 850nm VCSEL的温度特性,研究人员还设计了温度补偿系统。此温控系统位于10G SFP+光模块的控制电路部分,由温度采样单元、功率补偿单元、调制电流计算和状态与告警信号组成。

  由于所用850nm VCSEL激光器在25℃以上的环境下,阈值电流随着温度的增加而增加;25℃以下的环境下,斜效率随着温度的降低而增加。所以,相应的补偿系数采用有符号数,从正负两个方向修正跟踪误差,功率补偿控制单元对跟踪误差进行分段补偿。使用了温度补偿系统的控制方法后,10G短距离SFP+光模块在-40~85℃的工作温度范围内的光功率的变化由1.4dB左右减小到了0.5dB左右,提高了10G SFP+光模块全温度范围的光功率一致性,更有利于光信号的传输。

  10G短距离SFP+光模块的温度补偿系统的研究,针对其采用的850nm VCSEL激光器的温度特性,采用了功率分段补偿和消光比补偿的方法,保证了激光器在-40℃-85℃整个工作温度范围内的光功率稳定,信号告警电平正常,光模块的一致性更好。这种温度控制补偿方法,不受传输速率影响,可调整不同的参数,可用于不同温度范围的激光器的补偿。

  SFP+光模块这一课题的研究在某种程度上有很大的影响,飞速光纤(FS.COM)一直密切关注SFP+光模块的研究和发展,不断研发出功能完善、技术先进的SFP+光模块,以满足广大用户的需求。

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40G光模块百科
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