「專(zhuān)利解密」更快！光迅科技100G光傳輸模塊

  ICC訊 光迅科技作為國(guó)內(nèi)頂尖的光電子高科技企業(yè)，集市場(chǎng)、技術(shù)、產(chǎn)品于一體，其先進(jìn)的25Gb/s光芯片技術(shù)可廣泛應(yīng)用于5G模塊、100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s光通信模塊中，具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

  近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)規(guī)模擴(kuò)大導(dǎo)致了傳輸帶寬需求提升，促使光纖通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步突破，以實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。傳統(tǒng)的100Gb/s光傳輸模塊中NRZ信號(hào)的傳輸速度較慢，而傳輸速率的提升將提高光模塊結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和成本。另一方面，隨著5G技術(shù)的發(fā)展，大型數(shù)據(jù)中心的面板密度更大，對(duì)光模塊的集成度、成本、穩(wěn)定性有了更高的要求。現(xiàn)有的100G光傳輸模塊通常采用陶瓷扁平封裝(CFP)或CFP2封裝，體積較大，限制了端口密度，難以達(dá)到小封裝體積100G光模塊的需求。

  為克服上述技術(shù)缺陷，光迅科技于2019年9月20日申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種基于PAM4的100G-QSFP28光傳輸模塊”的專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)枺?01921567790.6），申請(qǐng)人為武漢光迅科技股份有限公司。

圖1 100G光傳輸模塊結(jié)構(gòu)框圖

  為克服傳統(tǒng)NRZ傳輸高速信號(hào)所遇到的困難，這項(xiàng)專(zhuān)利提出可將四路低速的NRZ信號(hào)合成高速的PAM4信號(hào)進(jìn)行傳輸，并提供了一種基于PAM4的100G-QSFP28光傳輸模塊，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  這一光傳輸模塊包括數(shù)據(jù)發(fā)送轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換單元和控制監(jiān)測(cè)單元。其中數(shù)據(jù)發(fā)送轉(zhuǎn)換單元的輸入端與用戶(hù)接口連接，用于將用戶(hù)接口輸出的四路25Gb/s的NRZ電信號(hào)合成為兩路50Gb/s的PAM4光信號(hào)，進(jìn)而合成一路光信號(hào)輸出。輸出端與用戶(hù)接口通過(guò)數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換單元連接，可將接收到的一路光信號(hào)還原為兩路單波長(zhǎng)光信號(hào)，再轉(zhuǎn)化為四路25Gb/s的NRZ電信號(hào)輸出給用戶(hù)接口。系統(tǒng)控制監(jiān)測(cè)單元分別將輸入端、輸出端與用戶(hù)接口連接，一方面可以實(shí)現(xiàn)光傳輸模塊內(nèi)的信息交互，以便用戶(hù)管理，另一方面還對(duì)光傳輸模塊內(nèi)各功能單元控制監(jiān)測(cè)，使光傳輸模塊工作在預(yù)設(shè)工作狀態(tài)。所有的功能部分都采用了高集成度、生產(chǎn)工藝成熟的部件，可大規(guī)模生產(chǎn)采購(gòu)，降低成本。

圖2 光傳輸模塊具體實(shí)例

  專(zhuān)利中提出的一種光傳輸模塊具體實(shí)例結(jié)構(gòu)如圖2所示，數(shù)據(jù)發(fā)送轉(zhuǎn)換單元包括順次連接的PAM4編解碼器件、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)放大器、兩個(gè)光發(fā)射組件和光復(fù)用器，其中PAM4編解碼器件的輸入端與用戶(hù)接口連接，將其輸出的四路25Gb/s的NRZ電信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為兩路50Gb/s的PAM4電信號(hào)，完成數(shù)據(jù)均衡、抖動(dòng)控制，并將放大后的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)利用光網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換單元包括解復(fù)用器、兩個(gè)光接收組件和PAM4編解碼器件，解復(fù)用器Demux將接收到的一路CWDM光信號(hào)還原為兩路單波長(zhǎng)光信號(hào)，并經(jīng)過(guò)接收組件轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送入PAM4解碼器恢復(fù)為原始的4路25Gb/s的數(shù)據(jù)信號(hào)。

  以上就是光迅科技這項(xiàng)專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容，利用PAM4信號(hào)相對(duì)于NRZ信號(hào)在高速傳輸方面的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了100Gb/s信號(hào)在光纖上的有效傳輸，同時(shí)采用QSFP28封裝，縮小至傳統(tǒng)100G光模塊封裝體積的三分之一到二分之一，保證了100G光模塊器件的小型化，更能適應(yīng)高級(jí)數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)基站的要求。

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