CN208299802U - 一种100G 10km QSFP28光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种100G 10km QSFP28光模块，包括光接收单元、数字诊断单元、38PIN电接口单元、电源单元、光发射单元。本实用新型支持两种速率的100G 10km QSFP28光模块，使得光模块能够在同时适合103.12Gb/s以太网和111.809Gb/s的OTU4，这样增强了100G 10km QSFP28光模块的通用性；光接收单元和光发射单元集成有时钟数据恢复电路，具有很好的高频去抖特性，有利于在网络通讯中同步数据在传输过程中时钟数据的恢复；另外由于本实用新型中使用电路设计对激光器的功率进行监控，省去了传统方式中采用背光二极管监控光功率的模式，从而降低了生产难度和生产成本光接收单元和光发射单元集成有时钟数据恢复电路，具有很好的高频去抖特性，有利于在网络通讯中同步数据在传输过程中时钟数据的恢复。
Description
技术领域
本实用新型涉及光模块技术领域，尤其涉及一种100G 10km QSFP28 光模块。
背景技术
城域网(Metropolitan Area Network)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网，简称MAN，属于宽带局域网。随着互联网业务及各种增值业务的不断发展，城域网要求的带宽也越来越宽，当前的城域网已经成为了业务发展的“瓶颈”。此外，多种类型的业务对城域网的综合接入和处理，也提出了较高的要求。
通讯领域传输容量的日益增长，传统的传输技术已很难满足传输容量及传输速度的要求，在数据中心应用领域以及互联网核心节点、教育机构、搜索引擎、大型网站、高性能计算等领域，为防止核心网络的带宽资源出现不足，承运商和服务供应商们对规划新一代高速网络协议进行了部署。IEEE主要制定客户侧的网络接口和以太网相关映射标准，已经发布了 40G/100G以太网接口标准802.3ba；OIF负责制定100G线路侧光模块规范，包括收发射机模块、前向纠错技术、模块机械电气特性等协议规范； ITU-T主要制定运营商网络相关标准，当前已经完成了ODU4/OTU4。
QSFP是由国际知名的通讯设备厂商发起并制定的40G和100G可插拔光模块的多源协议(MSA)中规范的封装形式。然而，由于客户对业务单款的不同需求，为了使光模块具有很强的兼容性，所以设备商需要提供支持不同速率的光模块来满足客户的需求。目前，100G10km QSFP28主要是用来满足103.12Gb/s的以太网传输要求，然而个别客户还要求满足OTU4 的111.809Gb/s，因此为了实现模块的兼容性和通用性，一种支持两个固定速率的100G光模块就显得尤为重要了。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现状，提供一种100G 10km QSFP28光模块。
本实用新型采用的技术方案：一种100G 10km QSFP28光模块，包括光接收单元、数字诊断单元、38PIN电接口单元、电源单元、光发射单元，其中，所述电源单元分别与所述光接收单元、数字诊断单元和38PIN 电接口单元和光发射单元连接，以提供电源输入；所述光接收单元和所述光发射单元分别与所述数字诊断单元连接，前两者各提供光检测信号；所述光接收单元与38PIN电接口单元连接，将输入的光信号转换为电信号输出；所述光发射单元与所述38PIN电接口单元连接，将输入的电信号转换为光信号输出，所述数字诊断单元与所述38PIN电接口单元连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备，其中，
所述光接收单元包括按照光路传播顺序连接的波分解复用光学组件、四个光接收组件、跨阻放大电路、限幅放大电路和时钟数据恢复电路，所述波分解复用光学组件接收传来的光信号，并将所接收光信号进行解复用并分成四路信号，分别由四个所述光接收组件接收，每个光接收组件接收传来的光信号，并将其转换成为电信号，电信号经过跨阻放大电路后传输到所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路，进行时钟数据采样和缓存处理，转换后的信号传输到所述38PIN电接口单元；
所述光发射单元包括波分复用光学组件、四个光发射组件、四个激光器驱动和传输去/预加重和时钟数据恢复电路，四个所述激光器驱动以及所述去/预加重电路和时钟数据恢复电路接收所述38PIN电接口单元输入的电信号，进行调制放大和去/预加重处理，同时进行时钟数据采样和缓存处理，将电信号传入四个所述光发射组件，每个所述光发射组件将输入的电信号转换成光信号输出到所述波分复用光学组件，经过波分复用光学组件的复用功能后，光信号传输到光网络系统。
本实用新型的有益效果是：支持两种速率的100G 10km QSFP28光模块，使得光模块能够在同时适合103.12Gb/s以太网和111.809Gb/s的 OTU4，这样增强了100G 10kmQSFP28光模块的通用性；光接收单元和光发射单元集成有时钟数据恢复电路，具有很好的高频去抖特性，有利于在网络通讯中同步数据在传输过程中时钟数据的恢复；另外由于本实用新型中使用电路设计对激光器的功率进行监控，省去了传统方式中采用背光二极管监控光功率的模式，从而降低了生产难度和生产成本光接收单元和光发射单元集成有时钟数据恢复电路，具有很好的高频去抖特性，有利于在网络通讯中同步数据在传输过程中时钟数据的恢复。
附图说明
对本实用新型实施例描述中所涉及的附图进行简单介绍，以便于对本实用新型实施例中的技术方案进行更清楚、完整的说明，下面的附图仅仅针对本实用新型的一些实施例，并不用以限制本实用新型，在不进行其他创造性劳动的前提下，显然可以根据这些附图得到其他附图。
图1为本实用新型100G 10km QSFP28光模块的功能框图；
图2为图1所示的100G 10km QSFP28光模块的功能框图分解图；
图3为本实用新型100G 10km QSFP28光模块的电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种100G 10km QSFP28光模块，包括光接收单元1、数字诊断单元2、38PIN电接口单元3、电源单元4、光发射单元5，电源单元4分别与光接收单元1、数字诊断单元2和38PIN电接口单元4、光发射单元5连接，以提供电源输入；光接收单元1和光发射单元5分别与数字诊断单元2连接，前两者各提供光检测信号；光接收单元1 与38PIN电接口单元3连接，将输入的光信号转换为电信号输出；光发射单元5与38PIN电接口单元3连接，将输入的电信号转换为光信号输出，数字诊断单元2与38PIN电接口单元3连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备。
结合图2和图3，光接收单元1包括按照光电路传播顺序连接的波分解复用光学组件11、四个光接收组件12、跨阻放大电路13、限幅放大电路和时钟数据恢复电路14，其中，波分解复用光学组件11接收传来的光信号，并将所接收光信号进行解复用，分成四路信号，再分别由四个光接收组件 12接收，每个光接收组件12接收传来的光信号，并将其转换成为电信号，电信号经过跨阻放大电路13传输到限幅放大电路和时钟数据恢复电路14，进行时钟数据采样和缓存处理，转换后的信号传输到38PIN电接口单元 3。
光发射单元5包括波分复用光学组件51、四个光发射组件52、四个激光器驱动器53以及传输去/预加重和时钟数据恢复电路54，去/预加重电路和时钟数据恢复电路54与38PIN电接口单元3连接以接收后者输入的电信号进行调制放大和去/预加重处理，同时进行时钟数据采样和缓存处理，再传到四个激光器驱动器53，再将电信号传入四个光发射组件52，每个光发射组件52将输入的电信号转换成光信号输出到波分复用光学组件51，经过波分复用光学组件51的复用功能后，光信号传输到光网络系统。
数字诊断单元2包括逻辑控制及接口电路21以及A/D和D/A转换器 22，逻辑控制及接口电路21分别与限幅放大电路和时钟数据恢复电路13 以及传输去/预加重电路和数据恢复电路54连接，以采集、处理和监控各个模块数据，逻辑控制及接口电路21的内部存储器存储模块信息和用户信息，A/D和D/A转换器22与四组光接收组件12和四组激光驱动器53连接，完成模拟信号和数字信号之间的转换。
电源单元4包括电源控制器41，控制各功能单元的开启与关闭。
38PIN电接口单元3提供模块电源及外部系统进行通信的接口。
需要说明的是，光接收组件12优选为4X28G型探测器，跨阻放大电路13优选为多个MATA-3013 28Gbps型跨阻放大器，限幅放大电路和时钟数据恢复电路14优选为Max24026型四通道限幅放大电路和时钟数据恢复芯片，38PIN电接口单元3优选为QSFP28型连接器，数字诊断单元2优选为一个EFM8LB12F32-QFN32-B型微处理器，光发射组件52优选为 4X28G激光器，激光驱动器53优选为GN1185 25Gb/s to 28Gb/s四通道直调制驱动器，传输去/预加重和时钟数据恢复电路54优选为GN2014S四通道时钟数据回复芯片。
进一步，4X28G激光器包括制冷器，该光模块还包括一个ADN8833 型TEC驱动器以驱动所述制冷器。
本实用新型支持两种速率的100G 10km QSFP28光模块，使得光模块能够在同时适合103.12Gb/s以太网和111.809Gb/s的OTU4，这样增强了 100G 10km QSFP28光模块的通用性；光接收单元和光发射单元集成有时钟数据恢复电路，具有很好的高频去抖特性，有利于在网络通讯中同步数据在传输过程中时钟数据的恢复；另外由于本实用新型中使用电路设计对激光器的功率进行监控，省去了传统方式中采用背光二极管监控光功率的模式，从而降低了生产难度和生产成本光接收单元和光发射单元集成有时钟数据恢复电路，具有很好的高频去抖特性，有利于在网络通讯中同步数据在传输过程中时钟数据的恢复。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种100G 10km QSFP28光模块，包括光接收单元、数字诊断单元、38PIN电接口单元、电源单元、光发射单元，其中，所述电源单元分别与所述光接收单元、数字诊断单元和38PIN电接口单元和光发射单元连接，以提供电源输入；所述光接收单元和所述光发射单元分别与所述数字诊断单元连接，前两者各提供光检测信号；所述光接收单元与38PIN电接口单元连接，将输入的光信号转换为电信号输出；所述光发射单元与所述38PIN电接口单元连接，将输入的电信号转换为光信号输出，所述数字诊断单元与所述38PIN电接口单元连接，提供数字诊断信号到远程通讯设备，其特征在于，
所述光接收单元包括依次连接的波分解复用光学组件、四个光接收组件、跨阻放大电路以及限幅放大电路和时钟数据恢复电路，所述波分解复用光学组件接收传来的光信号，并将所接收光信号进行解复用，分成四路信号，分别由四个所述光接收组件接收，每个所述光接收组件接收传来的光信号，并将其转换成为电信号，所述电信号经过所述跨阻放大电路后传输到所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路，进行时钟数据采样和缓存处理，转换后的信号传输到所述38PIN电接口单元；
所述光发射单元包括波分复用光学组件、四个光发射组件、四个激光器驱动和传输去/预加重和时钟数据恢复电路，四个所述激光器驱动以及所述去/预加重电路和时钟数据恢复电路接收所述38PIN电接口单元输入的电信号，进行调制放大和去/预加重处理，同时进行时钟数据采样和缓存处理，将电信号传入四个所述光发射组件，每个所述光发射组件将输入的电信号转换成光信号输出到所述波分复用光学组件，经过波分复用光学组件的复用功能后，光信号传输到光网络系统。
2.根据权利要求1所述的一种100G 10km QSFP28光模块，其特征在于，所述数字诊断单元包括逻辑控制及接口电路以及A/D和D/A转换器，所述逻辑控制及接口电路分别与所述限幅放大电路和时钟数据恢复电路，以采集和处理模块数据和监控模块数据，其内部存储器存储模块信息和用户信息，所述A/D和D/A转换器完成模拟信号和数字信号之间的转换。
3.根据权利要求2所述的一种100G 10km QSFP28光模块，其特征在于，所述电源单元包括电源控制器，控制各功能单元的开启与关闭。
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|---|---|---|---|---|
| CN113904729A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-07 | 武汉意谷光电科技有限公司 | 一种多速率10km QSFP28光模块 |
| CN115085852A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-09-20 | 南京光智元科技有限公司 | 时钟信号传输装置及其制造方法、光学时钟平衡装置 |
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