关于GPON与EPON ONU区别简析

1、关于GPON与EPON ONU BOSA区别简析一 基础知识-常见英文词汇LDLaser Diode半导体激光器-发射TOSATransmitter Optical Sub-Assembly光发射组件ROSAReceiver Optical Sub-Assembly光接收组件BOSABi-Directional Optical Sub-Assembly双向光组件（发射与接收）TIATrans-impedance amplifier跨阻放大器-将光电转换的微弱信号放大BOBBosa on Board不同于SFP，将光模块直接安装于主板上APDAvalanchephotodiode雪崩光电二极管P

2、IN-PDPositive-intrinsic-negative photodiodeP型半导体-杂质-N型半导体光电二级管TO canTransmitter Outline can二 基础知识-ONU结构ONU主要由双向光组件，PON MAC芯片，SDRAM，FLASH组成，HGU还有WIFI芯片光组件分三类：早期的SFP封装，后期的BOSA贴，再后来的更精简的BOSA在板简单的比较模块BOSA在板BOSA贴备注光发射器DFBDFBDFB相同光接收器APDAPDPINBOSA贴高压产生器需要需要不需要驱动及TIA弹性替换固定弹性替换BOB需要设计管理用MCU需要不用不用省掉MCU外壳需要不用

3、不用省掉外壳生产预调校生产时调校预调校现场维修可以不可以可以BOB需返厂简要分析为了进一步节约成本后期的ONU生产主要以BOSA在板为主，去掉了外壳，使用PON芯片内部的MCU，省掉单独的MCU。现在PON-MAC芯片多为双模（同时兼容EPON与GPON），内部已集成了Bit error rate tester与Pattern Generator方便生产调试，为BOB实现提供基础，包括激光驱动器调校与接收灵敏度测试。三 EPON与GPON ONU区别双模芯片的大规模应用，GPON与EPON ONU区别主要集中在BOSA与固件两点，固件可通过升级来实现，BOSA因速率与响应灵敏度需求有器件差异。

4、通常EPON ONU使用PIN-PD做为接收组件，GPON ONU使用APD做为接收组件。PIN-PD成本较APD更低，但接收灵敏度较APD差，所以无法支持更高的光分比。TIA跨阻放大器的性能对接收灵敏度有较大影响，合适的TIA与PIN-PD组合也可实现较高灵敏度，满足GPON的技术规范，进而低成本实现EPON与GPON的兼容。四 APD（雪崩光电二极管）雪崩光电二极管内部因电子雪崩，具有对微弱的光电流产生放大的作用，即具有倍增特性。因此在电放大之前，合适地利用APD的倍增作用，可以获得很高的接收灵敏度。雪崩效应：雪崩光电二极管能够获得内部增益是基于碰撞电离效应。当PN结上加高的反偏压时，耗尽

5、层的电场很强，光生载流子经过时就会被电场加速，当电场强度足够高时，光生载流子获得很大的动能，它们在高速运动中与半导体晶格碰撞，使晶体中的原子电离，从而激发出新的电子空穴对，这种现象称为碰撞电离。碰撞电离产生的电子空穴对在强电场作用下同样又被加速，重复前一过程，这样多次碰撞电离的结果使载流子迅速增加，电流也迅速增大，这个物理过程称为雪崩倍增效应五 PIN-PDPIN-PD工作于反偏压，器件由P、I、N三层组成，基本结构是PN结。如果在PN结上加反向电压，在结上形成耗尽层，当光入射到PN结上时，产生许多电子空穴对，在电场作用下产生位移电流，如果两端加上负载阻抗就有电流流过，常称这种电流为光电流，光

6、信号就转变成电信号。能量大于或者等于带隙能量Eg的光子将激励价带上的电子吸收光子的能量而跃迁到导带上，可以产生自由电子空穴对（光生载流子）能耗尽区的高电场使得电子空穴对立即分开并在反向偏置的结区中向两端流动，然后他们 在边界处被吸收，从而在外部电路中形成光电流量子效率：入射的光子与产生的电子空穴对之比，越高越好响应(速)度：指光电检测器对入射微弱调制光信号产生光电流的响应快慢，通常用响应时间（上升时间和下降时间）来描述，从频域观点，当光电检测器在接收正弦调制光信号时，则以器件的极限工作频率（截止频率）fc来表示不同的掺杂材料（Si, InGaAs，Ge）对不同的波长呈现不同的量子效率与响应速度

7、InGaAs-PIN与InGaAs-APD应用较为广泛六 发射端的DFB与FP的一些讨论DFB有较窄的谱宽(0.1nm)，FP较宽(2.5nm)DFB波长偏移的温度系统低0.1nm/ oC, FP较高0.5nm/ oC在窄的温度范围内，FP激光器的性能偏移也相对较低在窄的温度范围内，FP激光器也可以达到20kmDFB激光器FP激光器备注初始光波长25 oC131013101260-1360nm初始光波长误差10nm10nm通常小于10nm谱宽0.1nm3.0nm三菱可控制在2.0nm温度系数0.1nm/oC0.5nm/ oC最大值0-50 oC波长偏移中心波长范围2.5nm1307.5nm/1312.5nm12.5nm1297.5nm/1322.5nm使用FP激光器可支持20km-10-65 oC波长偏移中心波长范围-3.5nm, +4.0nm1306.5nm/1314.5nm-17.5nm, +20nm1292.5nm/1330.5nm使用FP激