利用2.5GHz光器件实现PAM4调制信号的传输技术研究
发布时间：2021-08-07 17:04
光通信系统中,高阶调制技术能以较低的电子速率实现更高的系统容量和更高的频谱效率,四阶脉冲幅度调制（PAM4）为以太网高速通信提供了一种有效可行的解决方案。为了满足集成化、低成本的需要,提出一种PAM4传输方案,并利用商用2.5 GHz光器件通过双通道耦合的方法,实现了5 Gbit/s PAM4信号的传输实验方案;并设计一种离线DSP方案,对传输实验结果的数据进行优化。测试结果显示得到了较好的眼图,表明该方案应用于短距互联,可提高系统传输效率。
【文章来源】：光学与光电技术. 2020,18(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
PAM4传输链路框图
实验采用的SFP光模块上的光学器件，分别是2.5 GHz LC型TOSA，和2.5 GHz PIN型ROSA；低带宽的TOSA器件多使用DFB（分布式反馈激光器），DFB激光器具有输出光功率大、发散角小、光谱极窄和调制速率高的特点，比较适用于高速远距离传输[10]。本文实验所用的两组TOSA为TO封装，输出波长1 310 nm，额定功率在2 m W左右，测试的激光器P-I曲线如图2所示，采用两段直线拟合的方式对阈值电流Ith进行测定，约为8 m A。ROSA端采用的是In Ga As型PIN探测器，它支持差分输出，灵敏度约-20 d Bm。硬件结构设计时，我们将两组TOSA器件配置在一块光模块PCB板上，电学接口部分按表1重新定义，以满足链路对于电信号的输入与输出要求。
用PPG（可编程脉冲发生器）两个独立通道分别产生27-1和231-1PRBS两个伪随机序列，每个通道时钟为2.5 GHz，通过测试主板传输到光模块，由两个TOSA输出NRZ光信号，经光纤延迟、衰减调节、合束，产生一路PAM4光信号，光功率约2.02 d Bm，中心波长为1 310 nm。利用Tektronix DSA8300示波器测得PAM4信号光眼图，如图3所示。实验结果表明，消光比（Extinction Ratio,ER）约4 d B，品质因子（QF）约5.4，均方根抖动（RMSJ）约70 ps，说明研制的测试模块发射PAM4信号性能较好。4 PAM4接收性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]DFB激光器传感信号解调系统设计[J]. 李东,王向进,高渤濡,李哲,盛定仪. 光学与光电技术. 2019(05)
[2]线路侧光模块CFP2-DCO的OSNR参数测量方法[J]. 张锡芳,郑优斌. 光学与光电技术. 2019(04)
[3]硅基光电子集成器件[J]. 储涛. 光学与光电技术. 2019(04)
[4]基于PAM4技术的50 Gbit/s 40km QSFP28传输模块[J]. 肖蠡虎,佘丽,徐红春,林韬,张武平,陈土泉,宋小平,张玓. 光通信研究. 2019(02)
[5]400Gb/s CFP8 LR8光收发模块的设计与实现[J]. 肖刚,张玓,胡毅,宋耕,陈建宇. 光通信技术. 2019(06)
[6]基于25GHz光器件的50Gb/s PAM4传输实验研究[J]. 陈炜,宋英雄,李正璇,李程程,谭阿才. 光通信技术. 2018(12)
[7]400 Gbit/s PAM4 CFP8光收发模块技术研究[J]. 陈雷,宋耕,肖刚,佘丽,王志刚,张武平,胡毅. 光通信研究. 2018(02)
[8]100/400 Gbit/s PAM4光收发模块的技术分析[J]. 金琦,胡毅. 光通信研究. 2016(02)
硕士论文
[1]一种25Gbps背板和光模块接口的信号完整性设计[D]. 赵阳.电子科技大学 2018
[2]光纤通信系统中MLSE均衡器的性能分析及优化[D]. 王陆.电子科技大学 2010
本文编号：3328187
【文章来源】：光学与光电技术. 2020,18(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
PAM4传输链路框图
实验采用的SFP光模块上的光学器件，分别是2.5 GHz LC型TOSA，和2.5 GHz PIN型ROSA；低带宽的TOSA器件多使用DFB（分布式反馈激光器），DFB激光器具有输出光功率大、发散角小、光谱极窄和调制速率高的特点，比较适用于高速远距离传输[10]。本文实验所用的两组TOSA为TO封装，输出波长1 310 nm，额定功率在2 m W左右，测试的激光器P-I曲线如图2所示，采用两段直线拟合的方式对阈值电流Ith进行测定，约为8 m A。ROSA端采用的是In Ga As型PIN探测器，它支持差分输出，灵敏度约-20 d Bm。硬件结构设计时，我们将两组TOSA器件配置在一块光模块PCB板上，电学接口部分按表1重新定义，以满足链路对于电信号的输入与输出要求。
用PPG（可编程脉冲发生器）两个独立通道分别产生27-1和231-1PRBS两个伪随机序列，每个通道时钟为2.5 GHz，通过测试主板传输到光模块，由两个TOSA输出NRZ光信号，经光纤延迟、衰减调节、合束，产生一路PAM4光信号，光功率约2.02 d Bm，中心波长为1 310 nm。利用Tektronix DSA8300示波器测得PAM4信号光眼图，如图3所示。实验结果表明，消光比（Extinction Ratio,ER）约4 d B，品质因子（QF）约5.4，均方根抖动（RMSJ）约70 ps，说明研制的测试模块发射PAM4信号性能较好。4 PAM4接收性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]DFB激光器传感信号解调系统设计[J]. 李东,王向进,高渤濡,李哲,盛定仪. 光学与光电技术. 2019(05)
[2]线路侧光模块CFP2-DCO的OSNR参数测量方法[J]. 张锡芳,郑优斌. 光学与光电技术. 2019(04)
[3]硅基光电子集成器件[J]. 储涛. 光学与光电技术. 2019(04)
[4]基于PAM4技术的50 Gbit/s 40km QSFP28传输模块[J]. 肖蠡虎,佘丽,徐红春,林韬,张武平,陈土泉,宋小平,张玓. 光通信研究. 2019(02)
[5]400Gb/s CFP8 LR8光收发模块的设计与实现[J]. 肖刚,张玓,胡毅,宋耕,陈建宇. 光通信技术. 2019(06)
[6]基于25GHz光器件的50Gb/s PAM4传输实验研究[J]. 陈炜,宋英雄,李正璇,李程程,谭阿才. 光通信技术. 2018(12)
[7]400 Gbit/s PAM4 CFP8光收发模块技术研究[J]. 陈雷,宋耕,肖刚,佘丽,王志刚,张武平,胡毅. 光通信研究. 2018(02)
[8]100/400 Gbit/s PAM4光收发模块的技术分析[J]. 金琦,胡毅. 光通信研究. 2016(02)
硕士论文
[1]一种25Gbps背板和光模块接口的信号完整性设计[D]. 赵阳.电子科技大学 2018
[2]光纤通信系统中MLSE均衡器的性能分析及优化[D]. 王陆.电子科技大学 2010
本文编号：3328187
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3328187.html
