10G小型化熱插拔光收發(fā)模塊高速電路設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著寬帶接入的不斷普及以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音、視頻、圖像等多媒體綜合業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的骨干網(wǎng)(包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò))容量已不能滿足需求：這就需要開發(fā)出傳輸容量更大、價(jià)格更低廉以及傳送更高效的光網(wǎng)絡(luò)。基于這種情況，萬兆光網(wǎng)絡(luò)一系列標(biāo)準(zhǔn)得以制定；這促使10G光器件、光模塊以及光傳輸系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)得到快速的發(fā)展。XFP是一種可熱插拔、小型化、串行-串行、數(shù)據(jù)透明的多速率光發(fā)送和光接收一體的光模塊，可處理電信業(yè)務(wù)STM-64、G.709“OT

2、U-2”和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)10GE、10GFC。由于XFP其價(jià)格低、小型化、可熱插拔、與協(xié)議無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有前景的10G光模塊技術(shù)。由于要在很小的面積上集成光檢測(cè)器、放大器、激光器、驅(qū)動(dòng)器以及各種告警、監(jiān)測(cè)控制信號(hào)電路，使技術(shù)難度加大；而且數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蔬_(dá)到10Gbit/s，就必須考慮高速設(shè)計(jì)帶來的信號(hào)完整性、電源完整性以及EMC等一系列問題。本研究主要工作如下： 1、針對(duì)高速電路中的信號(hào)完整性和電源完整性等相關(guān)理論進(jìn)行分析，探

3、討了高速數(shù)字互連仿真設(shè)計(jì)中所用的器件模型和設(shè)計(jì)工具，提出了XFP光收發(fā)模塊的設(shè)計(jì)方法和流程。 2、根據(jù)對(duì)XFP MSA的分析和關(guān)鍵技術(shù)的討論，提出了完整的XFP光模塊的設(shè)計(jì)方案，并采用高速電路仿真設(shè)計(jì)的方法，完成了硬件電路的設(shè)計(jì)。 3、采用Cadence仿真設(shè)計(jì)軟件，完成了XFP光模塊的八層PCB板的仿真和設(shè)計(jì)工作。 4、本課題的實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)是將SI分析的思想貫穿在整個(gè)工程設(shè)計(jì)過程中。從方案設(shè)計(jì)、器件選型以及原理圖設(shè)