[发明专利]接收端具有光交叉波分解复用器的CFP光收发器

说明书

技术领域

本发明有关一种光收发器，特别是指一种在光接收端具有光交叉波分解复用器的CFP光收发器。

背景技术

近年来，由于市场需求的急速增加(例如云计算，路由器到路由器的连接，图像的传输)，光纤通讯系统正在升级到40G的速率，40G光收发器(Transponder)是40G光通信系统中最为关键的子系统。

40G光收发器需用比10G光收发器更为先进，复杂和困难的技术，其成本较高。与串行40G的光收发器相比，40G CFP(CFP：C Form-Factor Pluggable-C型外型的可插拔光收发器，如40G BASE LR4 CFP)具有较低成本及传输距离远的优点。由于通信业务需求的快速增加，40G系统在实用系统中占到了很大比例，而100G系统也有小规模的发展。CFP是满足多源协议的普通封装尺寸产品，用于传输高速数字信号，CFP光收发器已经在实用系统中得到应用，更小封装尺寸的CFP2和CFP4光收发器也正在开发，但是满足CFP2和CFP4的多源协议还没有彻底完成。40GCFP/CFP2/CFP4和100G CFP/CFP2/CFP4是客户端非常重要的光收发器，在CFP光收发器中，非常重要的是发射机和(或)接收机需要小的尺寸。

图1所示为传统的40GBASE-LR4 CFP光收发器的结构。在发射端，四路CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexer，稀疏波分复用)波长(分别为1271nm，1291nm，1311nm，1331nm)的光信号TX3、TX2、TX1、TX0分别通过CDR(Clock Data Recover，时钟数据恢复)、LD(Laser Diode，激光二极管)、DML(Directly Modulated Laser，直接调制激光器)及一个4:1的CWDMMUX(稀疏波分多路复用器)完成复用，复用到一根发射单模光纤(SMF TX，Single Mode Fiber TX)中；在接收端，一路光信号由接收单模光纤(SMF RX，Single Mode Fiber)通过一个1:4的CWDM DeMUX(稀疏波分多路解复用器)解复用为4个CWDM波长(1271nm，1291nm，1311nm，1331nm)。在发射端的入光端与接收端的出光端均为四通道串行总线接口(XLAUI)，发射端的CDR与LD之间及接收端的CDR与TIA(跨阻抗放大器)之间为物理介质关联层接口(PMD service interface)。由于CFP/CFP2/CFP4的尺寸比较小，因此使发射端4*DML+CWDM MUX和接收端CWDM DEMUX+4*(PIN/TIA)(PIN为p-i-n光电二极管，TIA为跨阻抗放大器)结构的尺寸尽可能小就非常重要。为了减小接收端的尺寸，通常的做法是使用集成的CWDM DeMUX+4*(PIN/TIA)，或者使用一体的带尾纤的CWDM DeMUX+4个分离的带尾纤的PIN/TIA。对于CWDM DeMUX+4*(PIN/TIA)来说，有两种方式实现，一是用集成的AWG(Array Waveguide Grating，阵列波导光栅)DeMUX+4*(PIN/TIA)，另一种是用和PIN/TIA集成到一起的自由空间光学系统。对于集成的CWDM DeMUX+4*(PIN/TIA)来说，封装难度比较大，并且供应商少，另外集成的CWDMDeMUX+4*(PIN/TIA)的封装成本高，成品率低，很难大规模生产。对于小型的CWDM DeMUX也面临着同样的问题，成本高且很难大规模生产。