[發明專利]基于PAM4-NRZ接口轉換芯片的SFP-DD高速光模塊

在審

• 申請號: 201710704301.6
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN109391329A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 翟安迪
• 申請（專利權）人: 方密技術（深圳）有限公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于PAM4?NRZ接口轉換芯片的SFP?DD高速光模塊，涉及光通信技術，尤其涉及光通信中實現光電信號轉換的光模塊。本發明的設計要點是：包括接口轉換電路PHY、微控制器MCU、光發射組件與光接收組件，激光驅動器LDD，電源啟動電路；接口轉換電路將雙路NRZ碼型與單路PAM4碼型進行相互轉換，在電接口方面與SFP?DD的電接口兼容的前提下，優化光接口以達到最佳性能價格比。本發明具有光器件工藝成熟、電路結構簡單、集成度高、指標高、功耗低、工作溫度范圍寬、成本低、易于大批量生產等優點。

技術領域

本發明涉及光通信技術，尤其涉及一系列基于PAM4-NRZ接口轉換芯片的SFP-DD高速光模塊。

背景技術

縮略語定義：

TOSA：(Transmitter Optical Sub-Assembly)光發射組件；

ROSA：(Receiver Optical Sub-Assembly)光接收組件；

LDD：(Laser Diode Driver)激光驅動器；

PHY：(Physical Layer)PAM4與NRZ接口的物理層轉換電路；

SFP：(Small Form-Factor Pluggable)小型可插拔光模塊；

SFP-DD：(Small Form-Factor Pluggable-Double Density)密度加倍小型可插拔光模塊；

MSA：(Multi-Source Agreement)多源協議；

PAM4：(Pulse Amplitude Modulate 4-Level)四電平脈沖幅度調制；

NRZ：(Non-Return-Zero)非歸零碼；

隨著光纖通信的發展，光傳輸系統對光模塊提出了更高的要求。光模塊逐漸向低成本、小尺寸、大容量方向發展。為了達到大容量和小尺寸的要求，SFP-DD MSA(MultiSource Agreement)多元協議提出了采用傳統SFP工業標準外型尺寸單通道SFP MSA機械結構的基礎上，需實現密度加倍數據傳輸的SFP -DD光模塊的要求，進而使原來的SFP面板空間得到雙倍的利用從而提高了端口利用率。

要在單通道的SFP模塊里放置雙通道的SFP-DD，對雙通道的SFP-DD的尺寸大小、集成度提出了更高的要求。對于雙通道SFP-DD光器件的選擇，業內采用方案為采用PLC工藝或采用小尺寸封裝BOSA，如采用更小封裝規格為T038的BOSA，以適應空間狹小的SFP-DD模塊。

但目前所采用的PLC技術光收發組件主要都是針對四路光路而設計，針對SFP-DD的兩路光路需要提出客戶定制化要求。而其成本并不比標準的四路有優勢。

雖然T038封裝的自由空間耦合光收發模塊接口組件尺寸較小，但T038尺寸光芯片一般不會在常規的SFP光模塊中使用，這也導致了其批量小，價格較高，封裝技術不成熟等特點。同時，利用此 T038尺寸封裝的BOSA結構也為非常規結構，進一步增加了光模塊的成本。

在光器件和光收發器件驅動方面，目前業內光模塊生產廠家的傳統做法是采用兩路體積緊湊的 BOSA和兩路收發模塊電路一起擠進與單路SFP模塊一樣大小的空間中，勢必犧牲BOSA性能指標，可生產性，散熱效果等，進而降低整個光模塊的性能指標和生產效率，增加光模塊的成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足提供一種滿足密度加倍SFP-DD協議標準、成本低、集成度高、性能指標高、電路結構簡單、體積小、零部件標準、易于大批量生產的密度加倍的可插拔SFP-DD 高速光模塊。