[实用新型]一种新型单纤双向多通道输入光模块

说明书

本实用新型公开一种新型单纤双向多通道输入光模块，为解决现有的普通光模块存在的成本高、器件尺寸过大的问题，本实用新型采用Gearbox替换CDR，还包括：激光器、PD、WDM复用器以及收发BIDI模块，光发送时，Gearbox将两路输入NRZ电信号复用成一路PAM4电信号；Gearbox每一路输出电信号对应一激光器，激光器将Gearbox的一路输出电信号转换为光信号；若干路光信号通过WDM复用器合为一路发信号经BIDI模块传输；光接收时，经BIDI模块接收的一路由若干光波长组成WDM信号通过解复用器恢复对应路数的光信号，经PD探测器转换为电信号；本实用新型的光模块实现了单根光纤输入输出光信号。

技术领域

本实用新型属于光纤通信光网络领域，特别涉及一种满足多通道电口输入，单纤光口输出输入光电器件。

背景技术

光互联具有高速度、高密度、高带宽、高抗干扰等优点。目前，越来越多系统采用光互联技术，大规模应用越来越多。系统中WDM技术、BIDI技术很适合光模块高密度，小型化设计，可以很好满足现在和未来光互联需要。

WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)是利用多个激光器在单条光纤上同时发送或接收多束不同波长激光的技术，每个信号经过数据调制后都有它独立内容，实现在同一根光纤上同时传输独立不同波长，极大提高光纤传输容量。

TIA(trans-impedance amplifier，跨阻放大器)放大器类型的一种，放大器类型是根据其输入输出信号的类型来定义的。TIA由于具有高带宽的优点，一般用于高速电路，如光电传输通讯系统中普遍使用。

LDD(Laser Diode Driver，半导体激光器驱动器)半导体激光器驱动器，用以将电信号加载到激光器上，通过光传输出去。

BIDI(Bidirectional，双向)单纤双向光模块要实现收发两个方向的光信号同时传输，需要收发方向使用不同的光波长。单纤双向光模块只有一个端口，通过光模块中的滤波器进行滤波，同时完成一个波长光信号的发射和另一个波长光信号的接收。比如，本端发射1310nm的光信号，同时接收1550nm的光信号。而对端使用的波长正好和本端相反，即发射1550nm的光信号，接收1310nm的光信号。BIDI模块在链路两端必须成对使用。

PAM4(4Pulse Amplitude Modulation，四电平脉冲幅度调制)在同等速率的情况下带宽的要求是NRZ的一半，对于绝大多数的高速电缆、背板以及连接器而言，使用PAM4编码可以在速率翻倍的情况下具备同样的奈奎斯特频率。在相同速率的情况下对比NRZ和PAM4，PAM4利用了四电平的调制方式，通过牺牲信噪比来换取奈奎斯特频率的减半。

PAM-4gearbox一种将NRZ信号转换成相当速率PAM4信号物理层芯片，见图1，一种4x25G NRZ信号转换成2x50G PAM4信号。

QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable，四通道SFP接口)是为了满足市场对更高密度的高速可插拔解决方案的需求而诞生的一种光模块类型。

光模块核心部件包括光器件和电器件。其作用是通过光电转实现通过光纤传输一定速率信息到远方。目前光网络的架构中，为节省光纤资源，光电器件都采用单纤双向的结构，即将发射元器件与接收元器件封装在同一器件中。通常被称为单纤双向器件。但是现有的单纤双向器件还存在成本过高的问题，具体的：

普通光模块一对收发信号通道需要一发一收光器件，传输需要2根光纤。列如，满足QSFP MSA协议的光模块QSFP28，电口输入4通道25G NRZ信号，按照普通设计架构，需要4发4收光器件，传输需要8根光纤；现有的普通光模块的期间成本较高。

实用新型内容