[实用新型]一种基于PAM4调制的长距离光模块

说明书

本实用新型涉及光通信领域，特别是涉及一种基于PAM4调制的长距离光模块。包括接口单元、光发射单元和光接收单元，还包括DSP处理单元，接口单元与DSP处理单元的第一端口连接，DSP处理单元的第二端口与光发射单元的输入端口连接，DSP处理单元的第三端口与光接收单元的输出端口连接；光接收单元包括准相干专用芯片，准相干专用芯片的输出端口作为光接收单的输出端口；接口单元的外部电接口作为光模块的外部电接口，光输出端口作为光模块的外部光输出端口，光接收单元的光输入端口作为光模块的外部光输入端口。在不提高波特率的情况下使光收发模块的比特率翻倍，提高了传输速率和距离，避免了普通相干检测的高复杂度、高成本的问题。

【技术领域】

本实用新型涉及光通信领域，特别是涉及一种基于PAM4调制的长距离光模块。

【背景技术】

随着5G商用时代的到来，网络流量、数据将迎来爆炸式的增长，这势必会对光纤通信系统提出更高的要求。如何实现更高的传输速率和更远的传输距离也成为了当前研究的主流方向。不幸的是，随着传输速率的提高，光纤通信系统中色散造成的影响就越来越大，传输距离相应的就愈发受限。

目前基于10Gbps的网络通常在C波段运行，以便在超过20km的距离上使用密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，简写为DWDM)技术。对现有的光纤通信网络最简单的升级方式应该是直接对光模块进行升级，如将系统中的10G光模块更换为25G或者更高速率的光模块。但是由于色散的限制，目前基于NRZ调制的25G光模块在C波段中的最大传输距离也只有10-15km，若使用更高速率的光模块，对应的传输距离更短。

鉴于此，如何克服该现有技术所存在的缺陷，减少色散对光模块传输距离的影响，是本技术领域亟待解决的问题。

【实用新型内容】

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型解决了现有高速率光模块因色散导致传输距离受限的问题。

本实用新型实施例采用如下技术方案:

实用新型提供了一种基于PAM4调制的长距离光模块，包括接口单元 10、光发射单元30和光接收单元40：还包括DSP处理单元20，接口单元 10与DSP处理单元20的第一端口连接，DSP处理单元20的第二端口与光发射单元30的输入端口连接，DSP处理单元20的第三端口与光接收单元 40的输出端口连接；光接收单元40包括准相干专用芯片41，准相干专用芯片41的输出端口作为光接收单元40的输出端口；接口单元10的外部电接口作为光模块的外部电接口，光发射单元30的光输出端口作为光模块的外部光输出端口，光接收单元40的光输入端口作为光模块的外部光输入端口。

优选的，光发射单元30包括激光器31、外调制器32和驱动电路 33，具体的：激光器31的输入接口作为光发射单元30的输入端口，激光器31的输出端口与外调制器32的输入端口耦合，外调制器32的控制端口和驱动电路33连接，外调制器32的输出端口作为光发射单元30的光输出端口。

优选的，光接收单元40还包括本振光输入口42、光耦合器43、偏振分束器44和光探测单元45，具体的：准相干专用芯片41的输入端口和第一光探测单元45的输出端口耦合；第一光探测单元45的输入端口和偏振分束器44的输出光耦合；光耦合器43的第一输入端口作为光接收单元40 的光输入端口，光耦合器43的第二输入端口与本振光输入口42的第一侧耦合，光耦合器43的输出端口与偏振分束器44的输入端口连接。

优选的，光探测单元45包括光电探测器46和跨阻放大器47，具体的：每个跨阻放大器47包含一组输出端口，每组输出端口与准相干专用芯片41的一组输入端口耦合；每个跨阻放大器47包含一组输入端口，每个光电探测器46包含一组输出端口，跨阻放大器47的输出端口与光电探测器46的输入端口耦合，光电探测器46的输入端口与光耦合器43的输出端口耦合。