[發明專利]一種帶前向糾錯功能基于直接調制激光器的100G光收發模塊

在審

• 申請號: 201510547293.X
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105187128A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 張玉安;徐紅春;梁飛
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;G02B6/42;H04L1/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 劉黎明

技術領域

本發明涉及光通信領域，尤其涉及一種符合IEEE802.3ba高速以太網標準的光模塊，特別是一種帶FEC功能的基于直接調制激光器(DML)的100G光收發模塊。

背景技術

隨著IT行業的高速發展，云計算、虛擬化、高清視頻、電子商務、社交網絡以及高速無線網絡等各種新興業務的不斷涌現，對數據帶寬提出了更高的要求，從而對高速低成本的以太網系統產生了迫切需求。目前，100G光收發模塊正在被廣泛的應用和部署，為更高速率的傳輸提供高效解決方案。

按照IEEE802.3ba高速以太網標準，100GBASE-LR4和100GBASE-ER4的傳輸距離要求達到10KM和40KM，基于上述兩種標準的100G光收發模塊主要應用在城域網之間的傳輸，而城域網對100G光收發模塊的用量較大，因此對成本較為敏感。目前，大部分光模塊生產商多采用4組25GEML來作為基于此標準的100G光收發模塊的光發射組件部分的半導體激光器，這種類型激光器具有高速性能好，色散代價低的優點，但同時也伴隨了功耗高、成本高、封裝尺寸大的缺點，從而造成目前基于上述兩種標準的100G光收發模塊存在功耗較大，成本較高的問題。這些都給運營商的網絡建設帶來較大的成本上升。

雖然現有的直接調制激光器(DML)具有低功耗、低成本、封裝尺寸小的優點，但是如果采用25GDML來作為光發射組件半導體激光器，則在對驅動電流進行大幅度調制時會導致有源區載流子的大幅漲落，從而對折射率產生較強調制，引起較大的啁啾，產生較大的色散引起較大的碼間串擾，對中遠距離傳輸影響較大。如果對驅動電流進行小幅度調制會有效的抑制啁啾現象，降低色散以減小碼間串擾，但消光比將會降低，影響傳輸信道信噪比從而引起系統誤碼，同樣會影響傳輸距離。以上這些缺點限制了25GDML在100G中長距離傳輸光收發模塊中的應用。

因此，研究一種較低成本能滿足在中長距離光纖傳輸應用要求的100G光收發模塊，具有現實的應用價值。

發明內容

本發明提出了一種FEC功能基于DML的100G光收發模塊的實現方案，以解決上述問題。本發明所述的帶FEC功能基于DML的100G光收發模塊，通過使用FEC編解碼的方式補償DML由于抑制色散造成的消光比變小，引起信道信噪比降低所導致的中長距離傳輸誤碼較高的問題，從而實現DML在100G中長距離傳輸中的應用。同時此發明可有效的解決基于EML光收發模塊成本過高的問題。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

本發明提供一種帶FEC功能的基于DML的100G光收發模塊，包括光發射功能單元、光接收功能單元，控制功能單元；所述光發射功能單元包括依次順序連接的FEC編碼單元、多組數據時鐘恢復單元、多組激光器驅動單元、多組基于25GDML的發射組件、光合波器；所述光接收功能單元包括順序連接的FEC解碼單元、多組數據時鐘恢復單元、多組放大電路、多組光接收組件，光分波器；所述控制功能單元與所述光發射功能單元和所述光接收功能單元連接，控制和檢測所述光發射功能單元和所述光接收功能單元的工作狀態。

在上述技術方案中，所述激光器驅動單元輸出的驅動電流使得基于25GDML的發射組件中的DML發射組件工作于線性工作區域，以抑制啁啾降低色散從而減小碼間串擾。

在上述技術方案中，所述控制功能單元進一步包括溫度探測電路、溫度控制電路、存儲電路和微控制器；所述溫度探測電路用于探測所述基于25GDML的發射組件中的DML發射組件的工作溫度，所述溫度控制電路用于使所述DML發射組件保持在最佳溫度點，所述微控制器根據所述溫度探測電路探測到的溫度反饋，動態調整所述溫度控制電路的工作狀態，所述存儲電路用于存儲各DML發射組件的閾值電流信息，所述微控制器根據所述閾值電流信息調整所述激光器驅動單元輸出的驅動電流，使所述DML發射組件工作在線性工作區域。

在上述技術方案中，所述FEC編碼單元包括解復用器、二十組FEC編碼器、復用器組成；所述解復用器有兩種類型10:20解復用器和4:20解復用器；所述復用器為20:4復用器。

在上述技術方案中，所述FEC解碼單元包括復用器、二十組FEC編碼器、解復用器組成；所述復用器有兩種類型20:10復用器和20:4復用器；所述解復用器為4:20解復用器。

在上述技術方案中，所述光發射功能單元包括的多組數據時鐘恢復單元為四組、多組激光器驅動單元為四組、多組基于25GDML的發射組件為四組；所述光接收功能單元包括的多組數據時鐘恢復單元為四組、多組放大電路為四組、多組光接收組件為四組。