[发明专利]一种传输距离大于40千米的100G CFP光模块

说明书

技术领域

 本发明涉及光通信长距离传输的光收发一体模块，尤其涉及一种用于传输距离大于40KM的100G外形封装可插拔（CFP，C form-factor pluggable）光模块。

背景技术

 随着信息技术的发展和人们对通讯宽带的需求，通信领域传输容量日益增长，传统的传输技术已经很难满足传输容量和传输速度的要求，在数据中心领域以及互联网核心网、搜索引擎、高性能计算机、云计算等领域，为了防止网络的宽带资源出现不足，承运商和服务商们对新一代高速网络协议进行了部署。IEEE主要制定用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相关问题讨论。

按照IEEE802.3ba高速以太网标准， 100GBASE-LR4的传输距离要求达到10KM。目前，100GBASE-LR4主要用于城域网之间传输，随着互联网业务及各种增值业务的不断发展，对城域网的综合接入和处理也提出了更高的要求。目前，大部分模块生产商的高速100GBASE-LR4模块只能保证在10KM内能进行正确通信，而很多城域网之间以及城市到偏远农村地区的传输距离要大于10KM，因此需要有一种100G CFP光模块满足目前光通信系统大容量长距离传输的要求，IEEE802.3ba中规定100GBASE-ER4的传输距离要求达到40KM，然而目前还没有统一的实现方案。

目前，大部分模块生产商的100G 40KM CFP光模块采用以下两种方式来实现：

一、在传输线路上采用光放大器，以增加光信号的传输距离，这种方式不仅会增大体积，而且会大大增加系统商的运营成本，很难被系统商采用。

二、在接收部分的探测器阵列里集成半导体光放大器（SOA），这种方式的器件集成工艺开发难度大、成本高、目前的工艺技术难以满足产业化的需求。

因此，研究一种能够满足在大于40KM光纤传输应用要求的100G CFP光模块，具有现实应用价值。

发明内容

 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种传输距离大于40千米的100G CFP光模块，以解决现有技术中由于光纤衰减导致的光源和接收机之间传输距离过短的问题，从而很好的适应了目前CFP长距离传输的应用要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种传输距离大于40千米的100G外形封装可插拔（CFP）光模块，该CFP光模块主要包括光接收单元、光发射单元、控制单元、接口单元和供电单元；其中：

所述供电单元为发射单元、接收单元、控制单元提供电源输入，以控制各个功能单元的开启和关闭；

所述控制单元分别与发射单元、接收单元、接口单元相连接，用于实现与上位机进行通信以及对各个参数进行智能控制并进行监控上报；

所述光发射单元，用于采用电吸收调制激光器（EML）将所述接口单元的电信号转换成光信号输出；以及

光接收单元，用于将接收到的光信号利用光电探测器转换成电信号输出。

其中：所述光发射单元具体包括波分复用组件和四组光发射组件、四组激光器驱动器以及四路速率转换器，以接收由接口单元输入的电信号，进行调制放大和去预加重处理，同时进行数据时钟采样、缓存处理，然后将电信号送入所述光发射组件和波分复用器，从而将电信号转换成光信号进行传输。

所述四组发射组件采用电吸收激光器EML阵列，其波长分别为1295.5nm、1300.0nm、1304.5nm、1309.0nm。

所述速率转换器为Gearbox速率转换芯片组。

所述接收单元具体包括波分解复用器、四组光接收组件、四组雪崩光电二极管（APD）驱动器、限幅放大电路和四路速率转换器。

所述波分解复用组件，用于接收光信号进行解复用，并分成四路，然后由光接收组件接收，每组光接收组件接收对应波长的光信号，再将光信号转变成电信号，然后由限幅放大器以及速率转换器对电信号进行放大数据时钟采样处理，最后传输给电接口单元。

根据权利要求5所述的传输距离大于40千米的100G CFP光模块，其特征在于，所述ADP阵列满足IEEE802.3ba协议规定密波分复用波长，其中心波长分别为1295.5nm、1300.0nm、1304.5nm、1309.0nm

所述速率转换器为Gearbox速率转换芯片组。