專利名稱：智能數(shù)字診斷視頻光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種視頻光端機(jī)，具體涉及視頻光端機(jī)的核心模塊-視頻光模塊。
背景技術(shù)：
視頻光端機(jī)，就是把1到多路的模擬視頻信號(hào)通過各種編碼轉(zhuǎn)換成光信號(hào)通過光纖介質(zhì)來傳輸?shù)脑O(shè)備。光端機(jī)原理就是把信號(hào)調(diào)制到光上，通過光纖進(jìn)行視頻傳輸。光模塊，是視頻光端機(jī)的核心部件，包括光接收與光發(fā)送模塊，用于數(shù)據(jù)的收發(fā)。目前的視頻光模塊，也僅僅只能進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，無法實(shí)時(shí)監(jiān)測光纖鏈路性能指標(biāo)，無法滿足目前日益發(fā)展的視頻監(jiān)控技術(shù)要求。視頻監(jiān)控，是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，它是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。 視頻監(jiān)控以其直觀、準(zhǔn)確、及時(shí)和信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合。近年來，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有了長足的發(fā)展。隨著視頻監(jiān)控容量不斷提高和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)越來越大，帶來了通信鏈路管理工作日趨復(fù)雜的問題。視頻光模塊和視頻監(jiān)控的技術(shù)發(fā)展是相輔相成的，傳統(tǒng)的視頻光模塊只能進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，但無法實(shí)時(shí)監(jiān)測光纖鏈路性能指標(biāo)。一旦光纖鏈路中發(fā)生故障，無法快速找到故障發(fā)生位置， 給維護(hù)工作帶來了一定的難度，影響監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可快速找到故障發(fā)生位置的智能數(shù)字診斷視頻光模塊。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用技術(shù)方案如下一種智能數(shù)字診斷視頻光模塊，包括控制器、接收模塊、以及發(fā)送模塊，所述接收模塊與所述控制器連接，所述發(fā)送模塊通過一激光驅(qū)動(dòng)器與所述控制器連接；在所述控制器中設(shè)置有一雙纜串行接口控制器；在所述雙纜串行接口控制器上連接一雙纜串行接口。所述智能數(shù)字診斷視頻光模塊，該視頻光模塊的封裝為SFP封裝結(jié)構(gòu)。所述智能數(shù)字診斷視頻光模塊，在其控制器中還設(shè)置有一模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口。所述智能數(shù)字診斷視頻光模塊，該視頻光模塊的電源端還串聯(lián)有一電源濾波電路。所述智能數(shù)字診斷視頻光模塊，所述視頻光模塊的電源端包括VccR腳位、以及 VccT腳位；所述電源濾波電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第一電感、以及第二電感；所述第一電容、第二電容、以及第三電容的容值為0. 1微法，所述第四電容、以及第五電容的容值為10微法，所述第一電感、以及所述第二電感的感值為1微亨利；所述VccR腳位通過第一電感與3. 3伏電源串聯(lián)在一起；所述VccT腳位通過第二電感與3. 3伏電源串聯(lián)在一起；所述第一電容連接在所述VccT腳位與電源地之間；所述第二電容連接在所述VccR腳位與電源地之間；所述第四電容連接在所述VccR腳位與電源地之間；
3所述第三電容連接在3. 3伏電源與電源地之間；所述第五電容連接在3. 3伏電源與電源地之間。所述智能數(shù)字診斷視頻光模塊，該視頻光模塊的引腳的寬度為0. 6毫米，兩相鄰引腳之間的間距為0.8毫米。雙纜串行接口控制器，又叫IIC接口，是一種雙向兩線制的串行總線，由于它支持任何一種IC制造工藝，且能夠提升硬件的效率和簡化電路的設(shè)計(jì)，因此眾多廠商都提供了 IIC兼容芯片。本實(shí)用新型，在視頻光模塊中引入IIC接口，通過此IIC接口可以監(jiān)測到視頻光模塊的5個(gè)模擬量發(fā)送光功率(Tx_p0Wer)、接收光功率(Rx_p0Wer)、模塊溫度(Temp)、電源電壓(Vcc)、發(fā)送偏置電流(Tx_Bias)以及警告與告警狀態(tài)、狀態(tài)變量TX_Fault、RX_L0S等信息進(jìn)行綜合分析，可以定位故障是在模塊內(nèi)還是線路上，是在本地模塊還是在遠(yuǎn)端模塊。

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型電源濾波電路。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型，在此本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種智能數(shù)字診斷視頻光模塊，包括控制器-MCU、接收模塊-ROSA前放+PD、發(fā)送模塊-T0SALD+PD、激光驅(qū)動(dòng)器、數(shù)字電位器、存儲(chǔ)單元、以及限幅放大器，在所述控制器-MCU中設(shè)置有一模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口 -ADC接口、以及一雙纜串行接口控制器-IIC控制器；接收模塊與控制器連接，向控制器傳輸接收光功率信號(hào)-RxPower ；所述發(fā)送模塊通過激光驅(qū)動(dòng)器與所述控制器連接，向控制器傳輸偏置電流信號(hào)-TxBias、以及發(fā)送光功率信號(hào)-TxPower ；所述ADC接口還接收溫度Temp信號(hào)、以及電源電壓Vcc信號(hào)； 所述雙纜串行接口控制器上連接雙纜串行接口 ；該視頻光模塊的封裝為SFP封裝結(jié)構(gòu)。如圖2所示，本實(shí)用新型智能數(shù)字診斷視頻光模塊的電源端還串聯(lián)有一電源濾波電路，所述視頻光模塊的電源端包括VccR腳位、以及VccT腳位；所述電源濾波電路包括第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第一電感Li、以及第二電感L2 ；所述第一電容Cl、第二電容C2、以及第三電容C3的容值為0. 1微法，所述第四電容 C4、以及第五電容C5的容值為10微法，所述第一電感Li、以及所述第二電感L2的感值為 1微亨利；所述VccR腳位通過第一電感Ll與3. 3伏電源串聯(lián)在一起；所述VccT腳位通過第二電感L2與3. 3伏電源串聯(lián)在一起；所述第一電容Cl連接在所述VccT腳位與電源地之間；所述第二電容C2連接在所述VccR腳位與電源地之間；所述第四電容C4連接在所述 VccR腳位與電源地之間；所述第三電容C3連接在3. 3伏電源與電源地之間；所述第五電容 C5連接在3. 3伏電源與電源地之間。[0023]由于電路板的尺寸限制，為了保證各引腳間良好絕緣，相鄰引腳間距為0.8mm;為了保證光模塊熱插拔時(shí)有良好的電氣連接性，單根金手指不能太細(xì)，其寬度約0. 6mm。金手指連接器需要有良好的導(dǎo)電性能，制作時(shí)需在上面鍍鎳和鍍金。本實(shí)用新型所采用芯片如下MCU :C8051F330激光驅(qū)動(dòng)器=MAXIMMAX3735ABOSA 155M-2. 5G 激光器 /155M-2. 5G 探測器限幅放大器=MAXIM MAX3748C8051F330 一種低功耗、高性能MCU控制器.支持多個(gè)模擬通道的A/D轉(zhuǎn)換模塊， 并且內(nèi)置溫度傳感器和帶隙基準(zhǔn)電壓通道，轉(zhuǎn)換速度快。內(nèi)置IIC控制器.MAX3735A是一種完全符合8472MSA協(xié)議的SFF/SFP激光驅(qū)動(dòng)器，適合速率范圍 155Mbps 2. 5(ibpS，適合溫度范圍-40°C _+85°C。具有APC自動(dòng)反饋電路和溫度補(bǔ)償電路， 信號(hào)的上升和下降時(shí)間小于150ps，可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)FP、DFB、VCSEL類型的激光器。MAX3748是一種高增益的限幅放大器，具有較寬的輸入電壓范圍和良好的溫度補(bǔ)償，輸入差分靈敏度至少4mv，誤碼率BER可達(dá)10**12，告警電平兼容TTL、CM0S，應(yīng)用的溫度范圍-40°C +85°C，主要應(yīng)用在SDH/S0NET系統(tǒng)和視頻監(jiān)控。MAX3748工作速率為155M 3. 2Gbps。本實(shí)用新型基本包括如下五點(diǎn)1.視頻光模塊提供IIC數(shù)字診斷接口采用SFF-8472協(xié)議，通過IIC數(shù)字診斷接口，為系統(tǒng)提供了一種性能監(jiān)測手段。我們可以通過IIC接口獲得的信息預(yù)測模塊壽命、故障定位、兼容性驗(yàn)證。傳統(tǒng)的視頻光模塊采用1x9多源封裝協(xié)議，不具備數(shù)字診斷條件。2.上下行速率不對稱上行速率為155M-2. 5G，下行速率幾十K-100M，。上行傳視頻信號(hào)，下行傳數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)。3.支持帶電插拔無須斷電即可在應(yīng)用現(xiàn)場更換視頻光模塊，維護(hù)簡單。傳統(tǒng)視頻模塊需返還設(shè)備廠商才能處理。4.上行模塊帶寬自適應(yīng)首次實(shí)現(xiàn)模塊自適應(yīng)傳輸1/2/4/8/16路視頻和數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)用靈活多變。傳統(tǒng)視頻模塊速率單一。5.采用SFP迷你小封裝模塊尺寸縮小一半，為客戶極大節(jié)省空間，提高集成度。傳統(tǒng)的視頻模塊尺寸為2倍的此模塊。本實(shí)用新型，智能數(shù)字診斷視頻光模塊的數(shù)字診斷監(jiān)測功能主要是對光收發(fā)模塊的工作電壓、模塊溫度、偏置電流、發(fā)射光功率、接收光功率等5個(gè)模擬參量實(shí)時(shí)采集和對各種監(jiān)控信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對數(shù)字化測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理和存儲(chǔ)。光模塊可支持熱插拔，整個(gè)數(shù)字診斷過程必須滿足SFF-8472協(xié)議和多源協(xié)議MSA。在SFF-8472協(xié)議中，規(guī)范了數(shù)字診斷功能的詳細(xì)內(nèi)容。在光模塊內(nèi)部的電路板上監(jiān)測和數(shù)字化各種參數(shù)信號(hào)，提供經(jīng)過標(biāo)定的結(jié)果或數(shù)字化的測量結(jié)果及標(biāo)定參量。這些信息被存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，以便通過雙纜串行接口讀取。SFF-8472保留了原來SFP/GBIC在AOH存儲(chǔ)單元的地址映射，并新增了一個(gè)256字節(jié)的A2H存儲(chǔ)單元。這個(gè)新存儲(chǔ)單元除了提供參數(shù)監(jiān)測信息外，還定義了警告、告警的條件和標(biāo)志位，各個(gè)管腳的狀態(tài)鏡像，有限的數(shù)字控制能力和用戶可寫的存儲(chǔ)空間。智能化視頻光模塊提供了一種實(shí)時(shí)預(yù)測激光器劣化的參數(shù)監(jiān)測手段。光模塊內(nèi)部的光功率反饋到激光驅(qū)動(dòng)器，將輸出功率控制在一個(gè)穩(wěn)定的水平上。但是，隨著激光器的老化，激光器的量子效率會(huì)降低，光功率會(huì)變化。光功率的控制是通過改變激光的偏置電流來實(shí)現(xiàn)的，可以通過監(jiān)測激光的偏置電流來預(yù)測激光器的壽命，這種方法可粗略地估計(jì)激光器的使用壽命。因?yàn)榧す馄鞯钠秒娏髋c模塊的工作溫度及工作電壓都有關(guān)系，所以在設(shè)定偏置電流時(shí)需要考慮溫度Temp和電源Vdd的影響。此外，對接收光功率的監(jiān)測，可以對線路和遠(yuǎn)端發(fā)射機(jī)的性能進(jìn)行監(jiān)控。在光鏈路中，定位故障的發(fā)生位置對業(yè)務(wù)的快速加載至關(guān)重要。在故障定位中， Tx_power, Rx_power, Temp, Vdd，Tx_Bias的警告和告警狀態(tài)，以及內(nèi)存鏡像中的狀態(tài)變量 Tx.Fault和Rx_L0S進(jìn)行綜合分析，可以快速定位鏈路故障位置，是在模塊內(nèi)還是在線路上，是在本地模塊還是在遠(yuǎn)端模塊。數(shù)字診斷能驗(yàn)證光模塊的兼容性，兼容性驗(yàn)證就是分析模塊的工作環(huán)境是否符合數(shù)據(jù)手冊或和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)兼容，在有些情況下，由于環(huán)境參數(shù)超出數(shù)據(jù)手冊或相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)， 將造成模塊性能下降，從而出現(xiàn)傳輸誤碼。模塊的性能只有在兼容的工作環(huán)境下才能得到保證。光收發(fā)模塊所要達(dá)到的總體技術(shù)指標(biāo)(1)用于短距離高速率的光纖通信，工作速率155Mbps 2. 5Gbps。(2)符合多源協(xié)議MSA的電接口、光接口和機(jī)械接口等標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，具有熱插拔功能，并符合MSA的時(shí)序指標(biāo)。(3)提供具有智能化的數(shù)字診斷接口功能，并兼容SFF-8472協(xié)議。(4)符合IIC雙線通信協(xié)議，具有主和從通信模式，能自檢測速率。(5)數(shù)字電阻自動(dòng)補(bǔ)償，滿足輸出穩(wěn)定的平均光功率和消光比。(6)滿足五個(gè)模擬參量的監(jiān)控指標(biāo)，如下表所示。五個(gè)模擬參量的監(jiān)控指標(biāo)
權(quán)利要求1.一種智能數(shù)字診斷視頻光模塊，包括控制器、接收模塊、以及發(fā)送模塊，所述接收模塊與所述控制器連接，所述發(fā)送模塊通過一激光驅(qū)動(dòng)器與所述控制器連接，其特征在于在所述控制器中設(shè)置有一雙纜串行接口控制器； 在所述雙纜串行接口控制器上連接一雙纜串行接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字診斷視頻光模塊，其特征在于 該視頻光模塊的封裝為SFP封裝結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字診斷視頻光模塊，其特征在于 在所述控制器中還設(shè)置有一模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字診斷視頻光模塊，其特征在于 該視頻光模塊的電源端還串聯(lián)有一電源濾波電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能數(shù)字診斷視頻光模塊，其特征在于 所述視頻光模塊的電源端設(shè)置有VccR腳位、以及VccT腳位；所述電源濾波電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第一電感、以及第二電感；所述第一電容、第二電容、以及第三電容的容值為0. 1微法，所述第四電容、以及第五電容的容值為10微法，所述第一電感、以及所述第二電感的感值為1微亨利； 所述VccR腳位通過第一電感與3. 3伏電源串聯(lián)在一起； 所述VccT腳位通過第二電感與3. 3伏電源串聯(lián)在一起； 所述第一電容連接在所述VccT腳位與電源地之間； 所述第二電容連接在所述VccR腳位與電源地之間； 所述第四電容連接在所述VccR腳位與電源地之間； 所述第三電容連接在3. 3伏電源與電源地之間； 所述第五電容連接在3. 3伏電源與電源地之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字診斷視頻光模塊，其特征在于該視頻光模塊的引腳的寬度為0. 6毫米，兩相鄰引腳之間的間距為0. 8毫米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種視頻光端機(jī)，具體公開了一種視頻光端機(jī)的核心模塊-智能數(shù)字診斷視頻光模塊。它包括控制器、接收模塊、以及發(fā)送模塊，所述接收模塊與所述控制器連接，所述發(fā)送模塊通過一激光驅(qū)動(dòng)器與所述控制器連接，在所述控制器中設(shè)置有一雙纜串行接口控制器，在所述雙纜串行接口控制器上連接一雙纜串行接口。在視頻光模塊中引入IIC接口，模塊采用SFP封裝。通過此IIC接口可以監(jiān)測到視頻光模塊的5個(gè)模擬量發(fā)送光功率(Tx_power)、接收光功率(Rx_power)、模塊溫度(Temp)、電源電壓(Vcc)、發(fā)送偏置電流(Tx_Bias)以及警告與告警狀態(tài)、狀態(tài)變量Tx_Fault、Rx_LOS等信息進(jìn)行綜合分析，可以定位故障是在模塊內(nèi)還是線路上，是在本地模塊還是在遠(yuǎn)端模塊。
文檔編號(hào)H04N7/22GK202004910SQ20112000720
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者張躍偉, 王汝東 申請人:武漢歐易光電科技有限公司