[發明專利]一種高性能的光纖互連系統

有效

• 申請號: 202110347221.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113009654B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 孫雙;王祚棟;毛蔚;白昀
• 申請（專利權）人: 飛昂創新科技南通有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京恒律知識產權代理有限公司 11416
• 代理人: 龐立巖;顧珊

1.一種高性能的光纖互連系統，其特征在于，所述光纖互連系統包括電接口，光路接口，變速箱，NRZ接收發送機，其中，

所述系統電接口信號為N/2路PAM4信號，光路接口信號為N路NRZ信號；N為大于等于2的偶數；

所述電接口使用100G DSFP接口或SFP-DD PAM4電接口單元；

輸入電口信號為兩路50G PAM4信號TX1、TX2，輸出電口信號為兩路50G PAM4信號RX1、RX2；

所述變速箱將PAM4輸入信號TX1、TX2轉化成NRZ信號，由NRZ光發送單元轉化為NRZ光信號，并且，

NRZ接收單元接收NRZ光信號，把信號放大后傳給變速箱，變速箱把NRZ信號合成PAM4信號，生成DSFP或SFP-DD電接口信號RX1、RX2；

所述變速箱包括發送機端變速箱和接收機端變速箱，通過開關和PAM4編碼/解碼器，使光纖互連電路實現PAM4模式和NRZ模式的復用；

所述NRZ接收發送機包括NRZ接收機和NRZ發送機；

所述NRZ發送機輸入為四通道NRZ信號，經由CTLE連續時間線性均衡器補償信道衰減后輸入到CDR時鐘恢復模塊；

所述NRZ接收機輸入為NRZ光信號，PD光電探測器陣列把光轉化成的電流信號，經由TIA跨阻放大器把小信號進行放大，限幅放大器把信號進一步放大，輸入到CDR時鐘恢復模塊。

2.根據權利要求1所述的光纖互連系統，其特征在于，NRZ發送機中的CDR時鐘恢復模塊包括相位比較器，環路濾波器，VCO時鐘生產器，

當用于低速數據輸入時，CDR時鐘恢復模塊通過旁路數據選擇器，實現高速模式和低速模式的復用。

3.根據權利要求2所述的光纖互連系統，其特征在于，CDR相位比較器包括非線性相位比較器或線性相位比較器，

CDR時鐘恢復和旁路數據由旁路數據選擇器進行選擇，輸出給驅動器driver，驅動器driver集成預加重均衡器，對輸出信號進行高頻分量的提升，用于補償光路的衰減；

輸出信號經由VCSEL激光器轉換成光信號。

4.根據權利要求1所述的光纖互連系統，其特征在于，NRZ接收機中的CDR時鐘恢復模塊包括相位比較器，環路濾波器，VCO時鐘生產器，

當用于低速數據輸入時，CDR時鐘恢復模塊通過旁路數據選擇器，可以實現高速模式和低速模式的復用。

5.根據權利要求4所述的光纖互連系統，其特征在于，CDR相位比較器包括非線性相位比較器或線性相位比較器組成；

CDR時鐘恢復和旁路數據由數據選擇器進行選擇，輸給輸出級，輸出級集成有前向反饋均衡器對信號進行去加重，去加重保持信號上升沿和下降沿的幅度不變，其它地方信號進行衰減，來補償電信號的衰減。

6.根據權利要求1所述的光纖互連系統，其特征在于，發送器機端變速箱包括CTLE連續時間線性均衡，電位判決器和PAM4解碼器，PAM4解碼器輸入信號經CTLE連續時間線性均衡器補償信道衰減；

均衡后的信號，經判決后得到3路NRZ，3路NRZ信號經過解碼后得到2路NRZ；一路NRZ作為PAM4的高有效位，直接由切片后的中間一路NRZ信號得到；另外一路NRZ作為PAM4的低有效位，利用切片后的三路輸出進行邏輯得到。

7.根據權利要求1所述的光纖互連系統，其特征在于，接收機端變速箱把兩路NRZ合成一路PAM4；

PAM4編碼器由CML電路實現，一路NRZ信號可以作為高有效位，另外一路NRZ信號可以作為低有效位；

兩路NRZ輸入到CML電路的輸入端，電流進行加權，得到PAM4信號。

8.一種使用變速箱高性能的光纖互連系統的有源光纜，其特征在于，所述有源光纜包括第一端和第二端，所述第一端和第二端具有權利要求1至7任一權利要求所述的光纖互連系統，第一端和第二端之間通過多模光纖連接。