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SFP光模块数字诊断功能的研究与实现

李杨  
【摘要】:近年来,光纤通信已成为当今信息社会不可或缺的神经系统。为了确保向光纤信道提供可靠、高性能的光接口,支持日趋复杂的通信链路管理,人们在通信系统中广泛采用了性能监测技术。光收发模块中的数字诊断功能就提供了一种低成本的性能监测手段。通过光模块的数字诊断功能,网络管理单元可以实时监测收发模块的温度、供电电压、激光偏置电流以及发射和接收的光功率。通过对这些参数的测量,管理单元能迅速找出光纤链路中发生错误的具体位置,简化维护工作,提高系统的可靠性。 本文以深圳市亚光通信有限公司的“1.25Gbps光纤通道用单模光收发一体模块”重点项目为研究背景,深入介绍了光收发模块数字诊断功能的原理,用途以及具体实现方法。在综合分析了国内外同类技术的发展以及公司现有技术条件的基础上,给出了光收发模块测试板的实现方案,包括通信接口设计以及底层单片机控制程序的实现。最后,为验证模块的性能,本文给出了光收发模块几个重要参数的测试方案,通过反复测试、分析,其眼图以及接收灵敏度等几项重要指标均达到了预期设计目标。 本设计采用专用芯片DS1859实现模块的数字诊断功能。该芯片从发射部分(TOSA)的激光驱动器和接收部分(ROSA)相关引脚采集模拟信号,通过其内部的ADC将其转化为数字信号,并将该数字信号存储在根据SFF-8472协议预先划分好的存储区域,完成了模块的实时数字诊断功能。同时,利用测试板上的单片机(SM89516A)对其进行配置,为模块提供了与上位机通信的接口。 本设计的创新点在于将光模块的评估板和测试板合二为一,使其即能对模块进行配置,又能对模块进行测试。 在本文的最后,给出了部分单片机通信的程序。


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