1. 文档概述
1.1 文档目的
本手册为10Mb/s TTL单模双纤光收发一体模块专用标准化技术规格文档,完整定义模块的产品特性、极限电气参数、推荐工作条件、光电指标、管脚定义、硬件应用规范、选型标准及可靠性标准。旨在为硬件设计、样机调试、批量生产、集成适配、故障定位提供权威、可落地的技术依据。
1.2 适用范围
本文档适配GT-ST132、GT-ST134系列1×9封装TTL电平光收发模块,产品支持DC~10Mbps超宽速率输入,兼容工业控制RS232、RS485、RS422串口光纤传输场景,适用于民用商用设备、工业控制、电力监控等光纤通信场景。
1.3 术语与缩写
|-------|---------------------------------------------|---------------------|
| 缩写/术语 | 全称 | 释义 |
| TTL | Transistor-Transistor Logic | 晶体管逻辑电平,本模块标准数据接口电平 |
| UART | Universal Asynchronous Receiver/Transmitter | 通用异步收发器,适配串口异步通信机制 |
| SD | Signal Detect | 光信号检测引脚,无光低电平告警 |
| TD | Transmit Data | 发射数据输入引脚 |
| RD | Receive Data | 接收数据输出引脚 |
2. 产品特性
本系列为工业级1×9封装单模双纤光收发一体模块,采用1310nm FP激光发射器件,搭载专用光电转换芯片,具备宽温、低功耗、超低速适配、高可靠性等优势,完全适配工业串口光纤远距离传输场景。核心特性如下:
- 多光接口适配:支持SC/FC/ST标准光接口及尾纤型结构,满足不同设备装配需求
- 宽速率传输:支持直流(0bps)~10Mbps极限速率覆盖,适配各类低速工业串口通信
- 双电平兼容供电:支持+3.3V、+5V双电压供电,适配绝大多数嵌入式、工控硬件平台
- 电平兼容性强:数据接口同时兼容标准TTL电平与CMOS电平,无需电平转换电路
- 工业级宽温设计:商用/工业双版本,工业级支持-40℃~+85℃全温区稳定工作
- 超低功耗架构:优化电路功耗设计,可满足特殊低功耗设备应用场景
- 标准1×9封装:通用行业封装规格,PCB适配性强,替换兼容性高
- 带光信号检测告警:内置SD无光检测引脚,可实时反馈光路工作状态
3. 绝对极限参数(Maximum Ratings)
以下参数为模块极限耐受参数,长期工作或超出该范围将导致模块永久性损坏、性能衰减或工作异常,仅作硬件耐压参考,禁止常规工况使用。
|--------------|-----|-----|------|----|
| 参数项目 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
| 3.3V系统极限工作电压 | VCC | 0 | +3.5 | V |
| 5V系统极限工作电压 | VCC | 0 | +6 | V |
| 储存温度 | Ts | -40 | +85 | ℃ |
| 工作相对湿度 | RH | 5 | 95 | % |
| 引线焊接温度 | T | - | 260 | ℃ |
| 引线焊接时长 | t | - | 10 | S |
4. 推荐工作环境参数
以下为模块额定正常工作参数,在此区间内模块可保证标称光电性能与长期工作稳定性,为硬件设计、设备调试的标准参考依据。
|--------|--------|-----|-------|-----|------|------|
| 参数项目 | 等级 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
| 工作温度 | 工业级 | - | -40 | - | +85 | ℃ |
| 工作温度 | 商用级 | Tc | 0 | - | +70 | ℃ |
| 供电电压 | 3.3V系统 | Vcc | 3.15 | 3.3 | 3.45 | V |
| 供电电压 | 5V系统 | Vcc | 4.75 | 5 | 5.25 | V |
| 整机供电电流 | - | ICC | - | - | 61 | mA |
| 工作速率 | - | B | DC(0) | - | 10 | Mbps |
5. 光电技术指标
测试条件:常温25℃,标准供电电压(3.3V:3.1~3.5V;5V:4.75~5.25V),单模9/125μm光纤测试。
5.1 发射端参数(Transmitter)
|------------|-----|------|------|------|-------|----------|
| 参数名称 | 符号 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | 备注 |
| 中心工作波长 | λp | 1260 | 1310 | 1360 | nm | FP激光器件 |
| 光谱宽度(FWHM) | Δλ | - | - | 4 | nm | - |
| 平均发射光功率 | Po | -9 | - | -3 | dBm | 20km传输规格 |
| 消光比 | Er | 9 | - | - | dB | - |
| 相对强度噪声 | RIN | - | - | -117 | dB/Hz | - |
| 发射工作电流 | ICC | - | 55 | - | mA | - |
| 输入电平标准 | - | TTL/LVTTL兼容 |||| - |
| 输入低电平电压 | VL | 0 | - | 0.7 | V | 逻辑0 |
| 输入高电平电压 | VH | 2.4 | - | VCC | V | 逻辑1 |
5.2 接收端参数(Receiver)
|-------------|------|------|----|------|-----|---------|
| 参数名称 | 符号 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | 备注 |
| 接收波长范围 | λ | 1100 | - | 1610 | nm | 宽光谱接收 |
| 接收灵敏度 | sen | - | - | -20 | dBm | 20km规格 |
| 最大饱和输入光功率 | Pmax | -3 | - | - | dBm | 饱和上限 |
| 信号检测有效电平阈值 | Pa | - | - | -20 | dBm | SD由高变低 |
| 信号检测撤销阈值 | Pd | -25 | - | - | dBm | SD由低变高 |
| 信号检测回差 | Phys | - | 1 | - | dB | - |
| 接收工作电流 | ICC | - | 6 | - | mA | 低功耗 |
| 输出电平标准 | - | TTL/LVTTL兼容 |||| 数据/告警输出 |
| 3.3V系统输出高电平 | VH | 3 | - | VCC | V | - |
| 5V系统输出高电平 | VH | 4.5 | - | VCC | V | - |
| 输出低电平电压 | VL | - | - | 0.7 | V | 通用标准 |
6. 型号与传输规格选型
|---------------|--------|-----------|-----------|---------|------|
| 产品型号 | 传输速率 | 工作波长 | 发射光功率 | 接收灵敏度 | 传输距离 |
| GT-ST132-** | 10Mb/s | 1310nm 单模 | -9~-3dBm | ≤-20dBm | 20km |
| GT-ST134-** | 10Mb/s | 1310nm 单模 | -5~0dBm | ≤-21dBm | 40km |
选型备注 :型号后缀增加**-I** 即为工业级版本,工作温度拓展为**-40℃~+85℃**,适配严苛工业场景;光功率、灵敏度参数可根据客户需求定制。
7. 1×9管脚定义
本模块采用标准9Pin 1×9封装,管脚定义行业通用,适配标准PCB封装,具体引脚功能如下:
|------|------|-----------|-----------------------------|
| 管脚序号 | 管脚名称 | 电平规格 | 功能说明 |
| 1 | GNDR | - | 接收单元信号地 |
| 2 | RD | TTL/LVTTL | 接收数据输出引脚,输出解调后TTL数据信号 |
| 3 | NC | - | 悬空引脚,禁止接线 |
| 4 | SD | TTL/LVTTL | 光信号检测告警引脚,无光输入时输出低电平,有光为高电平 |
| 5 | VccR | - | 接收单元供电正极 |
| 6 | VccT | - | 发射单元供电正极 |
| 7 | NC | - | 悬空引脚,禁止接线 |
| 8 | TD | TTL/LVTTL | 发射数据输入引脚,接入待发送TTL串口数据 |
| 9 | GNDT | - | 发射单元信号地 |
8. 光接口与结构规格
8.1 光接口类型
模块支持多规格光接口,可按需选型:SC双纤接口、FC工业级双纤接口、ST工业级双纤接口、尾纤型接口,所有接口均适配标准单模双纤光纤,适配工业设备、通信设备装配需求。
8.2 结构特性
采用标准1×9直插封装,PCB开孔、引脚间距为行业通用标准,兼容性极强;支持普通金属接头与定制金属接头,工业级接头抗震动、抗干扰能力更强,适配严苛工业现场环境。
9. 典型应用场景
- 工业串口光纤传输:RS232、RS485、RS422串口信号光纤延长与隔离传输
- 工业控制场景:DC~10Mbps低速工业控制系统数据通信
- 电力监控设备:电力终端、配电设备远距离光纤数据传输
- 通用光纤链路:各类低速TTL电平设备点对点光纤通信搭建
10. 可靠性与合规标准
|-------------|--------------------------------------------------|-----------------|
| 测试项目 | 执行标准 | 等级/结果 |
| 引脚静电防护(ESD) | MIL-STD-883E Method 3015.7 | Class 1(>1000V) |
| 静电抗扰度 | IEC 61000-4-2、GR-1089-CORE | 标准兼容 |
| 电磁干扰(EMI) | FCC Part 15 Class B、EN55022 Class B、VCCI Class B | 标准兼容 |
| 激光安全等级 | FDA 21CFR 1040.10/1040.11、EN60950、IEC 60825-1/2 | Class 1 激光安全产品 |
11. 重要备注说明
- 模块光功率参数基于9/125μm单模光纤测试,更换光纤规格性能会存在偏差;
- 产品最大输出光功率符合IEEE 802.3z规范,满足一级激光人眼安全标准;
- 发射功率、接收灵敏度、传输距离可根据客户定制需求调整;
- 模块区分3.3V/5V供电,严禁超压、混压供电,避免模块烧毁或性能异常。
12. 版本修订记录
|------|------------|------------------------------------------------------|
| 版本号 | 修订日期 | 修订内容 |
| V1.0 | 2026.05.23 | 全新改版,基于GT-10M 1X9原厂规格,完整收录光电参数、管脚定义、选型、合规标准,适配工业量产使用 |