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PON光链路终端的小型一体化模块的设计

2020-12-07阅读(335)

PON光链路终端的小型一体化模块的设计

论文摘要

截止到2009年5月,我国互联网宽带接入用户已达到9162.9万户,电信市场的改革重组已初步完成。我国自主知识产权的TD-SCDMA技术标准的实施,则是我国电信业再一次跨越发展的内在动力。为满足宽带互联网和增值业务的发展,小型化可热插拔光收发模块又称MINI-GBIC模块是接入网中的核心元器件。SFX为第二代GBIC技术,主要包括SFP/SFF封装方案,是光网络接口技术上的一项创新。它采用先进的精密光学及电路集成工艺制作,尺寸只有普通双工SC（1×9）型光收发模块的一半。SFP模块还支持在线热插拔功能,即无需切断电源,模块即可与设备连接或断开,使得在系统升级和维护上无需断电操作;SFF模块在保持SFP模块体积小的优点的同时,也具有成本低的优势。SFP/SFF光收发模块在设计指标上服从光纤通道的耦合效率规定,同时服从SFP MSA和SFF-8472多源协议。本论文旨在开发出适用与GE-PON系统的最高数据传输速率为2.7Gbps的SFP局端（OLT）模块和用户端模块（ONU）。模块满足GE-PON ITU-T G.984规定的输出平均光功率和消光比的要求。本文在设计过程中采用技术成熟、成本较低的FP激光器和美信公司的激光器驱动芯片、放大集成芯片来完成设计。在模块中采用Xponent Photonics提供的3引脚光发射次模块（Transmit Optical Subassembly;TOSA）和4引脚光接收次模块（Receiver Optical Subassembly;ROSA）等集成技术,使得该设计在尺寸、性能上满足ITU-T G.984的要求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 论文中的缩写说明
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景及研究意义
  • 1.2 接入网种类及发展方向
  • 1.3 PON 接入技术的发展现状和发展趋势
  • 1.4 课题来源及本文的主要研究内容
  • 1.5 本章小结
  • 第二章 PON 接入技术的分析
  • 2.1 无源光纤接入网
  • 2.2 PON 系统分类
  • 2.2.1 基于ATM 的无源光网络（APON）
  • 2.2.2 宽带无源光网络（BPON）
  • 2.2.3 吉比特无源光网络（GPON）
  • 2.2.4 基于以太网的无源光网络（EPON）
  • 2.3 APON, BPON, GPON 和EPON 比较分析
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 SFP/SFF 模块设计协议
  • 3.1 SFP 封装协议
  • 3.1.1 机械接口的规定
  • 3.1.2 引脚分配和引脚说明
  • 3.1.3 高速电气接口
  • 3.2 SFF-8472 封装协议
  • 3.2.1 SFF 协议概述
  • 3.2.2 数字诊断接口定义
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 PON 光收发一体化模块设计
  • 4.1 光收发模块总体方案
  • 4.2 光发射模块的关键技术
  • 4.2.1 自动光功率控制（APC）
  • 4.2.2 上升/下降时间控制
  • 4.3 两种模式下器件的差异
  • 4.3.1 两种模式下的TIA 的不同
  • 4.3.2 两种模式下的LA 的不同
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 PON 系统 OLT 端光模块的设计
  • 5.1 SFP 光收发模块的功能、原理
  • 5.1.1 技术指标
  • 5.1.2 SFP 光收发模块的工作原理
  • 5.2 OLT 端光模块总体设计
  • 5.3 发射端设计
  • 5.3.1 主要芯片选择
  • 5.3.2 MAX3735A 功能介绍
  • 5.3.3 激光驱动器接口的耦合设计
  • 5.3.4 MAX3735A 外围电路具体设计
  • 5.4 接收端设计
  • 5.4.1 光电检测器的选择
  • 5.4.2 前置放大器
  • 5.4.3 具体芯片的功能原理
  • 5.5 控制部分设计
  • 5.5.1 控制器DS1859 和MAX3735A 相连问题
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 PON 系统 ONU 端光模块的设计
  • 6.1 ONU 端光模块的总体设计
  • 6.2 ONU 端发射部分设计
  • 6.2.1 发射端设计
  • 6.2.2 XP3-0063 组件
  • 6.2.3 接收端设计
  • 6.3 本章小结
  • 第七章 系统仿真分析与测试
  • 7.1 Pspice 仿真软件
  • 7.2 器件建模分析
  • 7.3 系统建模分析
  • 7.3.1 接收机时间的预算
  • 7.3.2 接收机灵敏度预算
  • 7.3.3 仿真及其分析
  • 7.4 光收发模块的测量分析
  • 7.4.1 初测（发射部分）
  • 7.4.2 结果及分析
  • 7.4.3 终测（接收部分）
  • 7.4.4 结果及分析
  • 第八章 总结与展望
  • 8.1 全文总结
  • 8.2 工作展望
  • 参考文献
  • 附录A OLT 端光模块原理图
  • 附录B ONU 端光模块原理图
  • 附录C OLT 端光模块PCB 图
  • 附录D ONU 端光模块PCB 图
  • 个人简历 在读期间发表的学术论文
  • 致谢

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