BYPL-2TR1X-02xx 并行光收发一体模块
产品描述
BYPL-2TR1X-02xx是一款超小尺寸、超低功耗、高性能、高可靠的双发双收一体光模块。模块采用金属外壳，电接口使用焊接式LCC封装，光接口使用MT尾纤，模块收发的中心波长均为850nm，3.3V供电。该产品适用于高速并行光互连应用场景。
产品特性
- 2路850nm光发射，2路850nm光接收
- 4芯MT接口尾纤，32pin LCC封装
- 单通道传输速率10.3125Gbps
- 结构尺寸14mm×11.5mm×3.5mm
- 工作环境温度-55℃～85℃（高温壳温）
产品性能指标
3.1 绝对最大额定值
表1 绝对最大额定值
| 参数 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | Vcc | 0 | 3.60 | V | ||
| 差分信号输入幅度 | Vdiff-in | 0 | 1400 | mV | 差分 | |
| 控制信号输入电压 | Vctr-in | 0 | Vcc | V | ||
| 贮存温度 | Tstg | -55 | 100 | ℃ | ||
| 相对工作湿度 | RHO | 5 | 85 | % | ||
| ESD防护值1 | 1000 | V | 差分信号引脚除外 | |||
| ESD防护值2 | 500 | V | 差分信号引脚 | |||
| 焊接温度 | Stemp | – | 260 | ℃ | ||
| 焊接时间 | Stime | 1 | 3 | s | ||
| 焊接次数 | Scount | – | 2 |
超出上述极限条件使用，可能会造成产品不可恢复的损伤。不推荐在极限工作条件下工作。
3.2 推荐工作条件
表2 推荐工作条件
| 描述 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作电压 | VCC | 3.14 | 3.30 | 3.46 | V | |
| 工作温度 | Tcase | -55 | 25 | 85 | ℃ | |
| 电源纹波 | Vpp | -100 | – | +100 | mV | 峰峰值 |
| 差分输入匹配阻抗 | Zin | – | 100 | – | Ω | |
| 差分输出匹配阻抗 | Zout | – | 100 | – | Ω | |
| 信号差分输入电压 | Vdiff-in | 200 | – | 1000 | mV | 峰峰值 |
| 信号差分输出电压 | Vdiff-out | 300 | 400 | 800 | mV | 峰峰值 |
| 单通道速率 | S | – | 10.3125 | – | Gbps | |
| 工作电流 | Icc | – | – | 230 | mA | |
| 功耗 | P | – | – | 0.8 | W |
3.3 产品光电性能
表3 光电性能指标
发射光电特性（-55℃～85℃，10.3125Gbps@PRBS31，3.30V）
| 描述 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 平均发送光功率 | Po | -5 | – | 3 | dBm | 单通道 |
| 中心波长 | λ | 840 | 850 | 860 | nm | |
| 消光比 | ER | 3 | – | – | dB |
接收光电特性（-55℃～85℃，10.3125Gbps@PRBS31，3.30V）
| 描述 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 接收灵敏度 | Pin MIN | – | – | -11 | dBm | BER≤10⁻¹² |
| 饱和光功率 | Pin(SAT) | 2 | – | – | dBm | |
| 中心波长 | λ | 840 | 850 | 860 | nm |
注1：测试光源ER>5dB，Margin>20%。为保证正常使用，输入到接收通道的平均光功率应该小于Pin(SAT)。
接口定义
4.1 电接口定义
表4 引脚定义
| 引脚序号 | 名称 | 类型 | I/O | 引脚定义 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | GND | Supply | – | 地 |
| 2 | TX1+ | CML | I | 发射1输入正端 |
| 3 | TX1- | CML | I | 发射1输入负端 |
| 4 | GND | Supply | – | 地 |
| 5 | SDA | LVTTL | I/O | 串行数据接口（外部上拉10K电阻） |
| 6 | SCL | LVTTL | I | 串行时钟接口（外部上拉10K电阻） |
| 7 | Alert | LVTTL | O | 告警信号。模块正常工作时输出高电平；当模块出现故障时，该引脚输出低电平告警。 |
| 8 | VCC | Supply | – | 电源 |
| 9 | VCC | Supply | – | 电源 |
| 10 | RESETN | LVTTL | I | 低电平有效的复位信号 |
| 11~16 | NC | – | – | 不连接，必须悬空 |
| 17 | VCC | Supply | – | 电源 |
| 18 | VCC | Supply | – | 电源 |
| 19 | SD | LVTTL | O | 接收信号检测，高电平：所有通道接收光功率正常；低电平：至少一接收通道光功率低于阈值 |
| 20 | RxEN | LVTTL | I | 接收使能引脚（内部上拉），高：正常模式，低：接收关断 |
| 21 | TxEN | LVTTL | I | 发送使能引脚（内部上拉），高：正常模式，低：发送关断 |
| 22 | GND | Supply | – | 地 |
| 23 | RX1- | CML | O | 接收1输出负端 |
| 24 | RX1+ | CML | O | 接收1输出正端 |
| 25 | GND | Supply | – | 地 |
| 26 | GND | Supply | – | 地 |
| 27 | RX2- | CML | O | 接收2输出负端 |
| 28 | RX2+ | CML | O | 接收2输出正端 |
| 29 | GND | Supply | – | 地 |
| 30 | TX2+ | CML | I | 发射2输入正端 |
| 31 | TX2- | CML | I | 发射2输入负端 |
| 32 | GND | Supply | – | 地 |
4.2 光接口定义
光接口定义如下表：
| 发射1 | 发射2 | 假纤 | 假纤 | 假纤 | 假纤 | 假纤 | 假纤 | 假纤 | 假纤 | 接收2 | 接收1 |
|---|
图3 光模块光接口定义图（面向MT端面，窗口朝下）
结构尺寸
I2C使用说明
6.1 I2C硬件连接说明
模块数字监控功能通过I2C接口通信，可监控模块电压、温度等信息。通信方式：标准I2C，通信引脚SDA、SCL参考电引脚接口。为保证通信的稳定与模块进行I2C通信时，连接SDA和SCL的同时还需要连接GND。
该模块器件地址不可更改，且模块拥有一套相同的器件地址、寄存器地址。这里提供访问多只模块的I2C操作方案。
通过多条I2C总线访问2支及以上数量的模块，或使用I2C开关芯片，见图5。
6.2 数字监控功能实现方式
1) 通信方式：标准I2C，通信速率：≤100Kbit/s；
读电压时序如图6所示，其他信息读取类似，改变寄存器地址即可。
2) 模块工作电压与温度监测
2.1) 通信方式：标准I2C时序；
2.2) 寄存器地址：
| 监测项目 | 电压 | 温度 |
|---|---|---|
| 寄存器地址 | 0x62~0x63 | 0x60~0x61 |
a. 电压转换关系：Vol = value(0x62) × 256 + value(0x63)；单位为0.1mV。
b. 温度转换关系：Temp = (signed)(value(0x60) × 256 + value(0x61)) / 256，温度为有符号数，单位为1°C。
6.3 其他对外接口
模块对外提供ALERT及SD信号接口，ALERT及SD为全局信号检测。可通过内部寄存器读取ALERT及SD状态。
表5 ALERT及SD告警说明
| 寄存器地址 | 说明 | 位 |
|---|---|---|
| 0x6E | 发射使能引脚状态 | 7 |
| 发射使能控制，功能等同于发射引脚 | 6 | |
| 暂未使用 | 5 | |
| 暂未使用 | 4 | |
| 暂未使用 | 3 | |
| ALERT告警指示，1表示有告警 | 2 | |
| SD告警指示，1表示有告警 | 1 | |
| 数据准备好标志，0表示数据可读，具体可参考SFF-8472协议 | 0 |
应用指导
7.1 外围配置推荐电路
光模块对应主板的外围配置电路设计示意如下图：
设计注意事项：
- 高速信号走线保证差分阻抗100Ω。
- 推荐电路仅供参考。
- 高速输入输出引脚采用交流耦合设计，模块内部已集成交流耦合电容，外部无需再加。
- 使用时避免外壳与主机机体直接接触，需进行隔离处理。
7.2 电源适应性
- 主板上供电电源模块的负载能力要充足，每个光模块都需要在离模块电源管脚尽可能近的地方放置一个滤波电路。
- 模块只能在极限供电电压范围以内使用，推荐工作电压为3.30V。
- 推荐输入模块的电源噪声幅度小于100mVpp，频率小于5MHz。
推荐PCB Layout设计
- 该光模块产品对应用户主板的PCB Layout设计封装图如上图所示。
- 光模块Pin delay信息：该光模块内部同一高速差分对信号线已做等长设计。用户主板同一高速差分对信号线等长控制在5mil以内。
- 模块底面8.0×10.0mm焊盘，为导热焊盘，该焊盘与模块GND相连，为模块主要散热渠道。
- 用户主板焊盘推荐设计尺寸为8.2×10.2mm，焊盘与主板共地。
使用注意事项
9.1 人眼安全防护
禁止用眼睛直视光纤带出口，以防止激光对人眼造成损伤；观察漫反射一般是安全的，但是当用显微镜或望远镜等光学仪器观察激光时，激光束会对眼睛造成伤害。
9.2 模块的储存
- 模块要求常温储存，相对湿度≤85%，周围无酸性、碱性或其他腐蚀性气体；
- 储存要求采取防静电措施，如将放置在静电泡棉中或放置在防静电盒子中。
9.3 模块的焊接
- 焊接前建议清洁焊盘（用乙醇清洗，待乙醇完全挥发后进行焊接）；
- 采用手工焊接，操作人员要求带防静电腕带、防静电指套或手套；
- 焊接要求使用63Sn/37Pb焊料；
- 推荐使用尖头烙铁，保证烙铁头温度传热良好，要求焊接时焊点温度在1～3s保持在260℃以内。
- 焊接时要求压住模块，使模块引脚与主板上焊盘充分接触，避免造成虚焊。
- 整个模块重复焊接次数不超过2次（即允许一次返修机会）。
9.4 模块的拆卸
- 采用手工拆卸，操作人员要求带防静电腕带，带防静电指套或手套。
- 拆卸时使用方形烙铁头，保证模块四个焊接面的焊锡能同时融化，并且不损伤光纤。
- 各焊点熔化后，使用镊子小心夹取尾纤部位封帽，取下模块。
- 拆卸后清理模块焊盘上的焊锡，保证焊盘之间无短路，焊盘平整。
9.5 模块的防护
9.5.1 静电防护
表6 静电防护等级要求
| 静电类型 | 说明 | Max | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| ESD HBM | 人体模式 | 1000 | V | 差分信号引脚为500V |
9.5.2 光接口防护
- 模块在不用时，光接口要求佩戴防尘帽；
- 模块在测试前，光接口要求用无尘棉棒蘸取酒精进行擦拭。
9.5.3 电接口防护
- 模块拆封后要求在24小时之内完成焊接；
- 模块的电接口焊接禁止硬划伤。
9.5.4 光纤带及光纤连接器
- 连接尾纤时，使尾纤自然伸出，且不可随意扭绞尾纤。
- 注意对光纤连接器的防护，不使用时，及时盖上防尘盖。
产品订购信息
表7 产品订购信息
| 产品型号 | 封装 | 发射/接收 | 通道数 | 波长 | 单通道速率 | 工作温度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BYPL-2TR1X-02xx | P：PLCC | T：发射 R：接收 |
2：2通道 | 850nm | 5：10.3125Gbps | 工业级 |
本产品为并行光收发模块产品线，详细信息，请联系我们的销售人员，谢谢！
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企业信息
| 北亿纤通 | F-toneNetworks | |
|---|---|
| 公司名 | 北亿纤通 | F-toneNetworks |
| 地区 | 中国四川天府新区 |
| 服务区域 | 全球 |
| 企业电话 | 028-85255257 |
| 企业传真 | 028-85977702 |
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