10Gb-s光收發(fā)模塊的設計與實現(xiàn).pdf

1、在現(xiàn)代信息網(wǎng)絡中，光纖通信由于其在傳輸距離和帶寬方面具有的無可比擬的優(yōu)勢占據(jù)著主導地位。隨著寬帶接入的不斷普及以及數(shù)據(jù)業(yè)務和語音、視頻、圖像等多媒體綜合業(yè)務的蓬勃發(fā)展，隨著國家光進銅退、三網(wǎng)（電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)）合一的逐步推進，作為光纖通信設備中一個重要組成部分，承載著O/E轉換功能的光模塊在最近幾年里也取得了突飛猛進的發(fā)展。光模塊的發(fā)送、接收速率持續(xù)提高，也涌現(xiàn)出了多種封裝形式，如1*9(9 Pins)、GBIC(Gigabi

2、t Interface Converter)、SFP(Small Form-factor Pluggables)、SFP+(SFP擴展)、X2（X-wavelength Two ports）和 XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable)等。其中XFP是一種數(shù)據(jù)透明的多速率光收發(fā)模塊，其應用與協(xié)議無關，且具有價格低、小型化、可熱插拔等優(yōu)點，業(yè)已成為最流行的10G光模塊封裝形式。
　　本文首

3、先詳細介紹XFP光收發(fā)一體模塊的結構﹑原理以及各部分的功能和具體實現(xiàn)，然后根據(jù)其所要實現(xiàn)的關鍵指標，提出整體設計方案，包括光模塊的硬件電路設計﹑Firmware的功能﹑DDMI的實現(xiàn)，并給出了最終的測試結果。
　　本文設計的 XFP光模塊，主芯片采用 Gennum公司的光收發(fā)一體芯片GN2010E，其集成了CDR（時鐘恢復）﹑EML laser driver﹑Limiting amplifier；TOSA(Tansmitter O

4、ptical Subassembly)采用 EML laser（電吸收調制激光器）， ROSA(Receiver Optical Subassembly)采用 APD（雪崩光電二極管），單片機采用ADuC7020。光模塊可以調試AOP（平均光功率）和ER（Extinction ratio，消光比），并具有DDMI（Digital Diagnostic Monitoring Interface，數(shù)字診斷）功能。接口采用XFI，完全符合XF

5、P MSA協(xié)議規(guī)定，且支持熱插拔。筆者搭建了光模塊測試系統(tǒng)，采用 Tektronix公司的 CSA8200進行光眼圖測試，采用 CENTELLAX公司的TG1B1-A進行誤碼測試。本文設計的 XFP光模塊符合 INF-8077i協(xié)議并兼容SFF-8472協(xié)議。
　　測試結果表明，本文設計的XFP光模塊各項指標均達滿足80Km傳輸要求，發(fā)射光功率、消光比、光調制幅度、眼圖以及接收靈敏度等幾項關鍵指標均領先于國內(nèi)同類產(chǎn)品，達到了預期設