随着信息社会的到来,人们对通信系统容量和传输速率以及服务水平的要求不断提高,通信网络变得越来越庞大,通信链路管理工作日趋复杂。人们迫切希望在通信系统中采用智能的性能监测技术来解决这一越来越突出的问题。光收发模块的数字诊断功能就提供了这样一种低成本的性能监测手段。通过光收发模块的数字诊断功能,网络管理单元可以实时监测光收发模块的温度、供电电压、激光器偏置电流以及发射光功率和接收光功率。这些参数的测量,可以帮助网络管理单元进行故障预测和故障定位。通过故障预测,技术人员可以提前替换可能产生故障的单元,减少损失;通过故障定位网络管理人员可以迅速找出故障位置,缩短故障修复时间。带数字诊断功能光模块的应用简化了系统维护工作,提高了系统的可靠性。 本文以武汉华工正源光子技术有限公司“2.5G带数字诊断功能的小封装光模块”项目的研究为背景,深入介绍了光收发模块的组成与各主要部分的工作原理,详细介绍了课题中采用的各款芯片的性能与设计技术。介绍了激光器与激光器驱动电路的耦合方式、自动功率控制电路与自动温度控制电路原理以及小封装光模块热插拔功能的实现。光模块的数字诊断与监控技术是本文介绍的重点,论文首先介绍了设计数字诊断光模块的理论基础,包括用于数字诊断光模块与主机通信的12C总线技术基础和定义数字诊断光模块技术要求与设计规范的SFF-8472协议。然后给出了具体的数字诊断光模块电路设计方案,重点介绍了方案中采用的数字诊断控制器DS1859以及该设计方案的原理、工作过程和参数设计。文章最后介绍了带数字诊断光模块的测试技术,先介绍了一般光电指标包括发射光功率、消光比、光眼图、接收灵敏度以及高低告警值的测试原理与方法,然后对常见的光眼图劣化现象产生的原因和解决方法进行了分析,最后重点介绍了数字诊断与监控功能的测试方法与实现技术,包括测试系统硬件电路的设计以及监控校准软件的介绍与具体实现方法。