奥雷光模块推荐电路优化应用
简小忠2011-6-20
光模块包括发射和接收两部分，发射部分主要由激光驱动器电路和激光器组成，接收部分由光敏二极管(PIN)+互阻放大器(TIA)和限幅放大器(Limiting Amp.)组成，完成对数字信号透明O/E,E/O转换的功能。

光模块内部原理框图：
光模块的一个发展趋势是低功耗,和外围接口简化。

奥雷光模块，为客户提供最佳性能的同时，为客户最小化功耗，并为简化外围接口提供了可能。

一、1X9封装光模块
1、155M~1.25G奥雷1x9 PECL电平模块有共同特点：
155M发射TX接口为交流耦合，接收RX接口为直流耦合，简称AC – DC耦合，这样为客户最小化功耗，并为简化外围接口提供了可能。

传统3.3V模块电路接法：
理论功耗（模块外围匹配电路的直流功率）：3.3*3.3/(130+80) *5=0.26W
传统5V 光模块外围电路:
理论功耗（模块外围匹配电路的直流功率）：5*5/(130+80) *5=0.59W
由此可见外围的直流匹配电阻的功耗相当不小. 比如一个交换机上主板上用到多个光模块那么对电源的功率要求将大幅提高。

奥雷优化的推荐如下图：(AC-DC耦合)
155 M~350M光模块：R4=100欧
对于5v 光模块：R1=R2=270欧，R3=1K , R1,R2尽量靠近光模块。

对于3.3v 光模块：R1=R2=150欧，R3=1K ，R1,R2尽量靠近光模块
SERDES 到 TD_ 和TD+ 之间不需要给光模块提供偏置和匹配电阻。

因为TX内部已经有最优化的偏置和100欧的阻抗匹配（注意SERDES DATASHEET 外围必须的电阻不建
议拿掉）。

这样减少了对外围电阻的需求。

且外围电阻都不直接从VCC上消耗。

理论上：5V 外围电阻的功耗减小到0.08w，减小到原来的1/7
3.3V 外围电阻的功耗减小到0.02w，减小到原来的1/13
功耗下降明显
2、1.25G光模块
因为历史的原因目前单纤和双纤内部有点不一样（这点将来可能会统一，客户也可以指定要求）。

1.25G双纤和155M 的推荐完全一样。

1.25G单纤TX内部匹配电阻 R4为 NC, 需要外围加上100的匹配电阻即可：
如图示：
R4尽量靠近光模块。

3、2.5G 1X9模块
特点：
2.5Gbps发射TX接口和2.5Gbps接收RX为交流耦合, 简称AC-AC耦合。

告警电平为TTL (SD) ， TX内部有100欧匹配。

外围电路最简化,如下图：
二、SFP光模块
TX、RX都为交流耦合，简称AC-AC耦合，TX内部有100欧匹配。

三、SFF (PON)
光模TX、RX都为交流耦合，简称AC-AC耦合块，TX内部有100欧匹配TX
L1，L2 : 1 -- 4.7uH
C1，C2，C3 : 10 uF
R：100 Ohms
Place R as close to SerDes as possible
四、高速PCB 设计原则：
1)差分走线：“对称”：比如若有过孔，则过孔要相邻对称。

“等长”：正负走线长度一致。

2)差分走线为传输线，走线的阻抗控制为：差分100欧，单端50欧。

可用SI9000等软
件计算。

3)信号走线角度>90度: 否则会导致反射，影响信号的质量。

4)信号的回流路径最短：尽量选用多层板，用仅邻信号层的一层来做地层。

回流地层
尽可能完整，不要被走线分割。