[发明专利]一种光模块

说明书

本发明公开了一种光模块，包括MCU、DSP、EEPROM、LDD、TIA/LA、VCSEL和PD；DSP的SPI接口和MCU的SPI接口分别与EEPROM相连接；DSP的第一电信号收发接口和第二电信号收发接口均与外部的主机端相连接，DSP的GPIO接口和MDIO接口分别与MCU的GPIO接口和MDIO接口相连接，DSP还与外部的晶振相连接；LDD分别与DSP、MCU和VCSEL相连接；TIA/LA分别与DSP、MCU和PD相连接；VCSEL上设有第一光信号发射接口和第二光信号发射接口；PD上设有第一光信号接收接口和第二光信号接收接口。本发明提供的光模块，在一个封装空间内实现了两个通道的双向收发，相对于现有的PAM4光模块产品，在传输速率上提升了2倍，可满足5G网络高速传输数据的要求，具有成本低、易于大批量生产及大范围使用的优点。

技术领域

本发明涉及PAM4光模块通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

近年来，大数据、云计算、5G、物联网以及人工智能等应用市场的快速发展，使得流量需求急剧增长，这对互联网带宽的要求越来越高，然而光器件带宽的提升却越来越困难，因此，迫切需要采用复杂调制方式。目前，在NRZ(Non-Return-to-Zero，不归零码)调制方式升级方案中，PAM4(4Pulse Amplitude Modulation，四阶脉冲幅度调制)是最被看好的高阶调制方式，它将支持光互联向更高速率迈进。具体的，PAM4是PAM(Pulse AmplitudeModulation，脉冲幅度调制)调制技术的一种，是继NRZ(Non-Return-to-Zero，不归零码)后的热门信号传输技术，也是多阶调制技术的代表，可以有效提升带宽利用效率，当前已被广泛应用在高速信号互连领域。NRZ信号采用高、低两种信号电平表示数字逻辑信号的1、0，每个时钟周期可以传输1bit的逻辑信息。PAM4信号采用4个不同的信号电平进行信号传输，每个时钟周期可以传输2bit的逻辑信息，即00、01、10、11。因此，在同样波特率条件下，PAM4信号比特速率是NRZ信号的2倍，传输效率提高一倍，同时还可有效降低成本。当无线通信进入5G时代时，相比4G时代，承载网流量将有2～3个数量级的提升，因此，可预见地，在未来5G承载高速光模块中将广泛地采用PAM4技术。

目前，市面上已经出现的小部分采用PAM4调制技术的光模块为单通道光模块，单通道传输速率的最大速率可以达到57.8Gbps，虽然这已经比前几代采用NRZ调制技术的光模块的传输速率提升了2倍，但随着光通信产品的发展，尤其是5G前传的需求，采用PAM4调制技术的单通道光模块也同样存在无法更好地满足现在快速发展的5G网络高速传输数据的要求的缺陷。因此，如果能进一步地提高光模块产品的传输速率，这无疑会在5G网络竞争中获得优势。

发明内容

本发明提供一种光模块，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种光模块，包括微控制器MCU、数字信号处理器DSP、带电可擦可编程只读存储器EEPROM、激光二极管驱动器LDD、跨阻放大器/限幅放大器TIA/LA、垂直腔面发射激光器VCSEL和光电二极管PD；其中，

所述DSP的SPI接口和所述MCU的SPI接口分别与所述EEPROM相连接；

所述DSP的第一电信号收发接口和第二电信号收发接口均与外部的主机端相连接，所述DSP的GPIO接口和MDIO接口分别与所述MCU的GPIO接口和MDIO接口相连接，所述DSP还与外部的晶振相连接；

所述LDD分别与所述DSP、MCU和VCSEL相连接；

所述TIA/LA分别与所述DSP、MCU和PD相连接；

所述VCSEL上设有第一光信号发射接口和第二光信号发射接口；

所述PD上设有第一光信号接收接口和第二光信号接收接口。