10G EPON光模块

一、10G EPON对称光模块

工作模式：上行突发接收、下行连续发射。
工作原理：当需要发送信号时，系统信号通过光模块的电接口把信号传送到驱动芯片，芯片处理后，驱动激光器发出调制光信号，经光纤发到远端；当需要接收信号时，光模块通过光探测二极管将光信号转变为电信号，经过内部的放大器处理后通过电接口发给系统。
组成：单纤三向组件（2个发射器件、一个接收器件）、发射电路、接收电路、控制电路。其中，发射器件有波长为1577nm的10.3125G的电吸收激光调制器、波长为1490nm的1.25G的分布反馈激光器。接收器件有雪崩二极管（APD）、兼容10G\1G的跨阻放大器（TIA）。
发送波长：1577nm\1490nm；接收波长：1270nm\1310nm。
协议指标要求：

二、接收原理与发送原理

1.接收原理

接收采用时分多址，在同一时间下，只发一种速率的光信号。接收结构图如下：

光电二极管：PIN光电二极管、雪崩光电二极管。PIN管响应慢，价格便宜，使用电压不高，过载不易烧管；APD响应快，但是需要偏置电路，反向电压30~100V，输入光功率过大时容易饱和或者损坏。

2.发射原理

组成：1G激光器驱动电路、10G激光器驱动电路、激光器、TEC控制、EAM控制。发射结构图如下：

激光器的温度特性：其与二极管类似，温度升高，阈值电流增大，斜效率S降低。为了保证恒定的光功率和消光比，当温度升高时，调制电流和偏置电流会增大，光功率也增大；当温度继续升高，接近结温时，偏置电流会减小，光功率会降低，光眼图会塌陷。

3.数字诊断

通过IIC与上位机进行通信，主要完成以下数字诊断功能：
（1）实现光模块的实时工作状态、内部各项参数以及告警信号的上报；
（2）调整模块的发射接收参数和告警阈值，包括发射光功率、消光比、眼图、APD
高压、Rx输出幅度等参数和温度、发射功率、供电、Rx_Los等告警阈值；
（3）对EEPROM信息进行读写操作

3.测试指标

根据IEEE 802.3av协议的要求，1.25Gb/s的发射光功率在2~7dbm,突发接收灵敏度在误码率10^(-12)的条件下必须下<-29.78dbm；而10.3125 Gb/s发射光功率在2~5dbm,且突发接收灵敏度要在误码率10^（-3）条件下小于-28dbm。具体可以从发射眼图、波长、灵敏度来评估光模块的性能。1.25G接收采用7位随机码测试，10G接收采用31位随机码测试。10G发射眼图和光谱如下：