【应用】摩泰光电千兆光模块SFP-GE-LX应用在双路光纤通信板卡的完整设计
1. 光模块介绍
SFP-GE-LX-I-D10是摩泰光电的千兆单模光纤模块，采用单3.3V电压供电，传输速率为1.25Gbps，在 9/125um 单模光纤上传输距离最远为20km。可用于1.25Gb/s的以太网通信和1.063Gb/s的光纤通道通信。
SFP-GE-LX-I-D10特点如下：
· 支持 1.25Gb/s 的数据传输能力
· 符合 SFP MSA
· 热插拔设计
· 集成1310nm FP 激光发射器
· 双 LC 接口
· 具有数字诊断功能
· 在 9/125um 单模光纤上传输距离可达 20km
· 单电源供电 3.3V
· 符合 RoHS 标准
· 1 类激光产品，符合 EN60825-1 标准
· 工作温度范围：0℃至70℃
2. 板卡功能介绍
板卡的主要功能框图如下所示。
图 1 板卡主要功能框图
板卡上的处理器集成两个RGMII接口，外接两个千兆以太网PHY芯片，PHY芯片把RGMII接口转换为SGMII接口连接到光模块SFP-GE-LX-I-D10。光模块1主要负责接收数据，光模块2负责发送数据。光模块1接收的数据经过处理器进行加密处理后再通过光模块2发送出去。
3. 光模块原理图设计说明
SFP-GE-LX-I-D10原理图设计如下图所示，两个光模块原理图完全一样，这里只给出其中一个原理图。
图 2 SFP-GE-LX-I-D10原理图
原理图中J13为光模块的连接器，U11为摩泰光电的千兆单模光模块SFP-GE-LX-I-D10。
光模块各信号功能分别说明如下：
R+-为光模块的发送信号，要接到PHY芯片的接收引脚；T+-为光模块的接收信号，要接到PHY芯片的发送引脚。VCCT和VCCR分别为光模块的发送器和接收器电源，两组电源最好用磁珠分开，并增加电容去耦，防止相互干扰。LOS信号指示光模块是否接收到光信号；MOD_DEF0在光模块内部是接到地的，当J13插入光模块时该信号变为低电平，指示光模块已插入；TX_DISABLE信号用于关闭光模块的发送器，正常工作时需要接地；TX_FAULT如果为高电平则说明光模块的发送器工作故障；I2C总线用来对光模块内部的功能进行查询和设置。这些信号建议都连接到处理器，方便处理器随时对光模块的工作情况进行查询，一旦这些信号出现异常，可以及时反馈，以便进行维修或更换。
4. 光模块PCB设计说明
SFP-GE-LX-I-D10的PCB设计如下图所示。
图 3 光模块PCB设计图
光模块的PCB设计并不复杂，但需要注意以下几点：
（1） 因为PCB正面为光模块的连接器和外壳，所以相关的器件最好都放在PCB背面，这样距离光模块最近，以减少走线造成的电感效应影响光模块正常工作；
（2） 上图中黄圈标识处为光模块的差分信号，所有差分信号必须按照高速差分线的布线规则进行布线，并严格控制差分信号等长，尽量不打或者少打过孔，避免影响光模块收发性能；
（3） 光模块的金属外壳应可靠连接到机壳地，减少外界的辐射干扰;
5. 光模块实物图展示
SFP-GE-LX-I-D10的实物图如下所示。
图 4 SFP-GE-LX-I-D10实物图
图 5 SFP-GE-LX-I-D10 PCB安装图
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