10Gbit-s甚短距離（VSR）并行光傳輸模塊與實驗系統(tǒng).pdf

1、近幾年來,隨著INTERNET的迅猛發(fā)展,人們對帶寬的需求呈爆炸性增長,越來越多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如核心路由器、ATM設(shè)備、光交叉連接設(shè)備(OXC)以及密集波分復用(DWDM)設(shè)備等被配置在運營商的同一座通信大樓中.由于超高速數(shù)據(jù)連接(OC-192即10 Gbit/s及以上速率等級)的需要,這些設(shè)備之間一般都采用光互聯(lián),并且連接的距離較短(通常幾百米以內(nèi)).這種情況下,甚短距離(Very Short Reach,簡稱VSR)光傳輸接口技術(shù)用于系

2、統(tǒng)設(shè)備之間的高速光互聯(lián)具有較高的性價比.為實現(xiàn)不同廠商之間VSR光模塊的互聯(lián)互通,光互聯(lián)論壇OIF制定了一系列應用協(xié)議.其中在OC-192速率等級(10Gbit/s)上,OIF共制定5種VSR光傳輸接口應用協(xié)議:OIF-VSR4-01.0,OIF-VSR4-02.0,OIF-VSR4-03.0,OIF-VSR4-04.0,OIF-VSR4-05.0.OIF-VSR4-01接口是本文的研究對象,它由轉(zhuǎn)換集成電路、850nm 12通道垂直腔

3、面發(fā)射激光器(VCSEL)并行光發(fā)射模塊、850nm 12通道并行光接收模塊組成.本論文的主要工作包括:1、研究轉(zhuǎn)換集成電路關(guān)鍵技術(shù).該轉(zhuǎn)換集成電路完成16×622.08Mbit/s到12×1.244Gb/s電接口的相互轉(zhuǎn)換.其發(fā)送和接收方向數(shù)字VLSI電路功能用FPGA完成功能驗證,采用標準CMOS工藝實現(xiàn)關(guān)鍵模擬電路"時鐘恢復電路",為轉(zhuǎn)換集成電路單片集成打下了基礎(chǔ).2、對轉(zhuǎn)換集成電路發(fā)送和接收方向數(shù)字VLSI電路中的模塊進行了結(jié)構(gòu)

4、、功能及性能優(yōu)化.3、在時鐘恢復電路設(shè)計中,采用一種改進的壓控振蕩器單元電路結(jié)構(gòu),使其在調(diào)諧范圍內(nèi)輸出幅度保持恒定,以降低時鐘恢復電路時間的抖動.4、高速率12通道850nm垂直腔面發(fā)射激光器陣列驅(qū)動電路和并行光發(fā)射模塊研制;高速率12通道850nm并行光接收模塊中的前置和限幅放大電路研制.5、研制完成一套OIF-VSR4-01接口模塊,建立了10Gbit/s點到點傳輸實驗系統(tǒng).芯片設(shè)計全部采用TSMC 0.25μm標準CMOS工藝,測