CN102484535A - 300脚和cfp msa模块中的40、50和100gb/s光收发器/转发器 - Google Patents

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Abstract

通过示例性的实施例公开了使用数据速率整体上低于或等于数据速率一半的光电转换器件的40、50、100Gb/s光收发器/转发器，其中使用了两个光双二进制载波。更具体地，本公开的光收发器/转发器的示例性实施例涉及43Gb/s 300脚MSA和43～56Gb/s CFP MSA模块，二者均包括两载波光收发器和适当的硬件结构和MSA标准接口。两载波光收发器包括一对10Gb/s光发送器，每个使用20-28Gb/s下的带宽受限的双二进制调制。波长间隔可小至19～25GHz。同样的原理应用到100Gb/s CFP模块，它包括光载波之间的信道间隔多达数纳米的四个可调谐10Gb/s光发送器。

Description

300脚和CFP MSA模块中的40、50和100GB/S光收发器/转发器
相关申请
本申请要求享有于2009年9月16日提交的名称为“300脚和CFP MSA模块中的40、50以及100Gb/s光收发器/转发器”的美国临时专利申请No.61/242,807、于2009年5月20日提交的名称为“用于高容量升级的光网络结构和装置”的美国临时专利申请No.61/179,956以及于2009年6月11日提交的名称为“用于高容量升级的光网络结构和装置之第二部分”的美国临时专利申请No.61/186,325的优先权，对于任一目的来说，上述每一临时申请的全文均通过引用结合到本文中。
技术领域
本公开涉及基于光波分复用(WDM)的光通信。
背景技术
目前商用的40Gb/s的300脚模块(例如可在网站300pinmsa.org上找到的300脚MSA组，参考文档“300脚40Gb转发器”，公开文档第三版，2002年9月17日)使用直接检测法。这些转发器主要基于四种调制方式：(a)40Gb/s NRZ(不归零)，(b)40Gb/s双二进制，(c)40Gb/s差分相移键控(DPSK)以及(d)2×20Gb/s差分四相相移键控(DQPSK)。40Gb/s NRZ具有大约2～10km的严格色散限制传输距离，并且通常作为短距离“客户端”应用。40Gb/s双二进制调制用于第一代长距离传输系统，但在低色散(CD)和偏振模色散(PMD)的容限方面具有严格的限制，40Gb/s DPSK和2×20Gb/s DQPSK都展现了良好的光信噪比(OSNR)性能。DPSK具有受限的CD和PMD容限，而DQPSK通过符号率减半而提高了CD和PMD容限。然而，DQPSK需要比DPSK、双二进制以及NRZ复杂得多的结构，因此具有更高的成本。40Gb/s DPSK和2×20Gb/sDQPSK需要热调谐相位解调器。40Gb/s双二进制、40Gb/s DPSK和2×20Gb/sDQPSK需要热调谐光色散补偿器。这些热调谐器件都非常慢，具有数十秒的调谐时间范围。因此，这些调谐方式都不适合于基于可重构光分插复用(ROADM)的光网络，它要求动态地重构波长以及快速的业务恢复时间。
另一种调制技术是2×20Gb/s带宽受限光双二进制(BL-ODB)。2×20Gb/sBL-ODB由J.Yu等人在2008年3月13日公开的名称为“来自单光波源的光子信道”的美国专利公开No.US/20080063396A1，以及L.Xu等人在2006年光纤通信会议上的NTuC2文章“50GHz空分DWDM系统中使用光载波抑制、分离以及光双二进制调制的每信道40Gb/s的频谱效率传输”提出。在这些系统中，光调制器和光检测器均使用复杂的40Gb/s器件。
对40Gb/s双二进制数据使用结构更简单和更通用的10Gb/s光电器件的概念似乎最先由H.L.Lee等人在“双二进制光发送器”中提出，它在相关的于2007年5月8日授权的美国专利No.7,215,892B2以及于2007年5月29日授权的美国专利No.7,224,907B2中公开。
从封装的角度来看，虽然使多个光电器件适于40Gb/s的300脚MSA模块富有挑战性，然而使那些光电器件适于在2009年3月23日的CFP草案1.0中规定的由CFP MSA模块提供的小得多的空间中更具挑战性。
C(拉丁字母C表示100或百)形状因子可插拔(CFP)来自针对高速传输数字信号的标准通用形状因子的多源协议(MSA)。CFP在每个方向(Rx和Tx)上分别使用10通道和4通道来支持100Gb/s和40Gb/s，每条通道10Gb/s。
发明内容
在此公开了一种调制技术以及体现了该技术的装置，其比现有的商用双二进制和DPSK 300脚转发器的成本更低，但仍具有与DQPSK 300脚转发器相当的系统性能。这种调制技术即2×20Gb/s带宽受限光双二进制(双BL-ODB)调制在光调制器中只使用一对10Gb/s光调制器来获得40、50Gb/s的传输速率，以及使用二对10Gb/s光调制器来获得100Gb/s的传输速率。它可以提供针对40、50以及100Gb/s传输速率的最小可能的形状因子。这种调制技术也使得能在光网络中用动态波长交换和路由进行快速业务恢复。
当前公开的示例性收发器结合了20～28Gb/s BL-ODB调制技术和10Gb/s光电调制器件来获得用于40、50、100Gb/s传输的成本与性能的最优平衡。另外，当前公开的收发器/转发器可以使用具有合适硬件接口的现有IC芯片以兼容这种调制技术。
通过使用近来发展的基于半导体马赫-曾德尔调制器的10Gb/s可调谐光发送次组件(TOSA)(它需要比传统的集成可调谐激光器组件(ITLA)小得多的体积)，可以适用于线路端中的所有光电器件和在一些应用中的具有40Gb/s和100Gb/s容量的客户端的CFP收发器模块。
附图说明
图1A显示了在此描述的示例性300脚2×(20～23)Gb/s模块，并示出双二进制编码器可以应用在16:2复用器之内或之后。
图1B显示了在各种示例性实施例中使用的“可调谐10G TX”的不同可能性。
图2显示了在两个载波以正交偏振的方式发射时图1A中的两个光载波之间的示例性最优信道间隔。
图3A、3B和3C显示了示例性的CFP 2×(20～23)Gb/s模块。
图4A和4B显示了具有间隔在19到25GHz之间的两个光子载波的示例性56Gb/s(2×28Gb/s)CFP MSA模块。
图5显示了使用4×25Gb/s光收发器/转发器的示例性100GbE CFP模块，其中每个光收发器仅使用10Gb/s光调制器，并且光子载波的间隔为100到800GHz。
具体实施方式
现在参照附图来描述本公开的各个方面和示例性实施例。在下面的描述中，为了说明的目的阐述了许多具体的细节，以便提供一个或多个方面的全面理解。然而明显的是，这些(个)方面可以无需这些细节而被实施。
词语“或”用于表示包含的“或”而不是排除的“或”。也就是，除非另有指明或可从上下文清楚的以外，表述“X使用A或B”用于表示自然包含序列中的任一个。即，表述“X使用A或B”满足下述例子中的任一个：X使用A，X使用B，或者X使用A和B二者。另外，本申请和所附的权利要求中使用的冠词“一”和“一个”一般应当理解为“一个或多个”，除非另有指明或可从上下文中清楚其意指单数形式。
各个方面或特征将以可包括一些装置、器件、模块及类似物的系统的方式来表达。应当理解和领会的是，各种系统可包括额外的装置、器件、模块等，和/或不包括图中示出的所有装置、器件、模块等。也可以使用这些方式的组合。
在此首次公开了如何将合适的硬件芯片和接口(例如SFI5.1，4×XFI，10×XFI等)与双载波二进制光收发器/转发器组合起来，每个光载波承载20～28Gb/s的数据流，以达到近似40Gb/s、50Gb/s和100Gb/s的光收发器/转发器容量。在收发器中，每个20～28Gb/s的光载波只需要10Gb/s的光调制器，可以有或不需要有在20～2828Gb/s下操作的用于双二进制调制的接收器电子均衡器。因此，40Gb/s光收发器仅包括收发器中的两个固定或可调谐波长的10Gb/s发送器(TX)，以及100Gb/s光收发器仅包括四个固定或可调谐波长的10Gb/s光发送器(TX)。
当光载波间的信道间隔窄到19～25GHz时，接收端的用来分离两个窄间隔的光载波的1×2阵列波导(AWG)的尺寸可能太昂贵或有时太大而不适于CFP模块。在那种情况下，AWG装置被置于CFP模块的外部，并且反而用作位于传输链路和传统的40信道或80信道DWDM解复用器之间的解交织器(de-interleaver)。在2009年5月20日提交的美国临时专利申请No.61/179,956以及2009年6月11日提交的美国临时专利申请No.61/186,325中公开了用1×2AWG切分器(slicer)作为解交织器的光结构，对于任一目的来说，上述每一临时申请的全文通过引用结合到本文中。
示例性配置
图1A和1B显示了40Gbp/s 300脚收发器模块的示例性的硬件和光配置。如所示，在主板100上安装了经SFI5.1标准连接器电连接至300脚2×(20～23)Gb/s模块120的外部40Gb/s FEC芯片110。在模块120内设有300脚连接器122，其经SFI5.1接口连接至外部FEC芯片110。FEC芯片110又连接至16:2复用器(MUX)124，在本示例性实施例中，MUX 124具有双二进制预编码器，并具有足够的电缓存来处理两个20～23Gb/s通道之间的偏移。应注意，双二进制预编码器有时也写作“差分编码器”。如果MUX 124不具有双二进制预编码器，那么可将外部预编码器直接用在MUX 124之后。MUX 124将40～46Gb/s信号分为两个20～23Gb/s差分编码的NRZ信号，各信号单独地在驱动放大器126a和126b中放大，接着通过低通滤波器(LPF)125a、125b(它们可以是独立的滤波器或者同一LPF的不同端口)。每个LPF用作双二进制编码器。作为备选，可先使用低通滤波器125a、125b，并且低通滤波的信号由驱动放大器126a、126b线性放大。将来当超低驱动电压InP MZI取代LN MZI商用时，或当驱动放大器集成在MUX芯片124中时，可以不需要这些驱动放大器。
应当注意的是，在此公开的示例性实施例中，应当使用具有小群延迟变化(使得20～28Gb/s信号不失真)的驱动放大器。接着，经低通滤波和放大的信号驱动相应的可调谐的10Gb/s发送器127a、127b。
对于可调谐10Gb/s发送器，应当注意的是，图1A显示了两个可调谐激光器组件(ITLA)，然而如果采用波长分离器或类似物，则可使用一个集成的ITLA来产生两个载波波长。另外，图1B显示了可调谐10Gb/s发送器127a、127b的各种实施。在第一种变化中，ITLA 128a可以耦合至10G/s的LN MZI128b。在第二种变化中，小或微ITLA 128a可以耦合至10G/s的InP MZI。在第三种变化中，使用了具有可调谐激光器和MZI的集成InP芯片128。也可以使用基于聚合物的光调制器。在图1B的所有情形中，调制器可以是零啁啾或预啁啾的。
来自10Gb/s的MZI 127a、127b的调制光输出接着经2×1光耦合器或保偏光束合成器(PMBC)129耦合至光纤。在300脚2×(20～23)Gb/s模块的接收端是1×2阵列波导(AWG)切分器130，例如周期为50GHz的1×2循环阵列波导，其接收来自光纤或类似物的光信号并将其分为两路信号。每个所接收并被分离的信号输入相应的20Gb/s接收器131a、131b，并且接着输入电子色散补偿器(EDC)或均衡器132a、132b。应注意，20Gb/s接收器应当被宽泛地理解为具有高于10Gb/s接收器的充分而均匀的群延迟带宽，然而带宽例如是18GHz还是12GHz取决于EDC的效果。此后，所接收信号被输入2:16解复用器134，并且被解复用的信号接着(经例如SPI5.1接口和300脚连接器122)传输至外部FEC 110。被纠错和解码的信号接着可从主板100中取出，以用在更大的通信系统中。
该特定的示例性实施例中的关键器件是具有SPI5.1接口的电子ICMUX/DEMUX 124、134，它执行16:2和2:16串化器/并化器(串化和解串)的功能。如所示，它具有内置的双二进制预编码器。但取决于实际使用的IC，它可能也不具有双二进制编码器。如果是这种情况，那么双二进制预编码器可以直接位于MUX 124之后。
还应注意，两个在20～23Gb/s下工作的电子色散补偿器(EDC)132a、132b可以是独立的芯片，也可以集成到2:16DEMUX IC 124、134中。EDC的目的是进一步提高CD和PMD容限，以及2×20Gb/s BL-ODB调制信号的滤光容限。EDC也可以用来提高OSNR性能，例如通过有目的地将AWG切分器130的带宽变窄来减小噪声，并用EDC来校正由更窄的AWG切分器带宽所导致的增强的符号间干扰(ISI)。如果系统不需要这些改善的CD、PMD和OSNR性能，则不需要使用这两个EDC。
可以看出，在本示例中，图1A中显示的收发器模块100的光部分只是一对双二进制光收发器/转发器，其具有用来分离间隔为19～25GHz的两个光载波的1×2AWG(阵列波导)装置。这两个光载波间的信道间隔取决于是否使用了保偏光束合成器(PMBC)。在两个光载波以正交偏振状态发送的情况下，在图2中可以找到最优的信道间隔大概在19～20GHz，这可从图2的光信噪比(OSNR)相对于信道间隔(单位：GHz)的曲线中清楚。应注意，在光传输系统中存在的不可忽略的偏振相关损耗(PDL)导致所接收的两个偏振的光功率级不同的情况下，可以从接收端向发送端发送反馈信令，以增强更低功率波长的功率，使得位于接收器处的功率级均衡。
图3A显示了CFP封装的实施例，它不同于图1A中的300脚封装。在图1中的原有16:2MUX和2:16DEMUX之前增加了将4×XFI转换为SFI5.1接口的芯片321。该芯片可以包含或不包含前向纠错(FEC)功能。
图3B显示了CFP封装的另一实施例。在图3B中，图1中的原有16:2MUX 124和2:16 DEMUX 134由2:1时域复用(TDM)MUX324a、324b和1:2TDM DEMUX334a、334b的对所代替。还应注意，电输入接口由图1中的SFI5.1更改为图3B中的4×XFI。
在CFP封装中，为了节省空间，图1中的集成的可调谐激光器组件(ITLA)和10G铌酸锂马赫-曾德尔干涉仪(MZI)128可由：(a)集成的单芯片InP激光MZI(图1B中的第三种变化)或者(b)结合LN或InP MZI 128b(图1B中的第一或第二种变化)的微或小ITLA 128a所代替。此外，由于InP MZI需要更少的微波驱动功率的事实，在图1B所示的变化中功耗将进一步减少。
在图3A和3C的例子中，双二进制预编码器结合在提供MUX 124的IC芯片中。在图3B的例子中，双二进制预编码器结合在提供2:1MUX功能的IC芯片324a和324b中。否则，这两个双二进制预编码器应当直接位于2:1MUX输出端口之后。
在图3A和图3C中，MUX 124将40～46Gb/s信号分为两路20～23Gb/s的信号，每一路单独地通过驱动放大器126a、126b，接着通过低通滤波器(LPF)125a、125b。驱动放大器和低通滤波器的顺序可以反过来，并且在有些实施例中可以不需要这些驱动放大器。经低通滤波和放大的信号接着驱动相应的可调谐10Gb/s TX 127a、127b。图1B中如变化(2)和变化(3)的布置足够小，从而适于用在本示例性实施例中的CFP MSA模块320中。如果器件制成为适于这个空间，也可以使用变化(1)。在本示例性实施例中，来自可调谐10G TX 127a、127b的输出载波由10Gb/s MZI(按图1B中的标示)根据被低通滤波和被放大的信号来进行调制。
应注意，在图1B的布置中，变化(2)和(3)意味着基于InP的MZI允许双二进制调制，即光功率到偏置电压的传递函数相对于零偏置电压对称。
在图3C中，来自可调谐的10G TX 127a、127b的调制光输出接着经MPO跳线连接器350输送至外部DWDM MUX/DEMUX盒360。外部DWDMMUX/DEMUX盒310连接至1×225/50GHz交织器(interleaver)314，其接收来自外部DWDM MUX/DEMUX盒310的光信号，并将它们合并到构成传输链路的光纤中。在这个配置中，可调谐10G TX 127a、127b生成的两个波长分别被称为“奇”和“偶”信道。在本示例性实施例中，它们需要被分开25GHz。每一偶波长先经偶复用器313a与其他＞80偶波长组合，而每一奇波长先经奇复用器313b与其他＞80奇波长组合。这两组奇、偶波长接着经交织器314组合。
在图3C的接收端，每个接收到的光信号经1×2解交织器315分为偶波长和奇波长，并且＞80奇波长输入外部DWDM盒310的DEMUX 316a，而＞80偶波长输入DEMUX 316b。同一50GHZ窗内的奇、偶波长经两个光纤连接至CFP模块320。应注意，每个CFP模块30具有两个输入光纤和两个输出光纤，并且为了避免4个光纤和8个连接器，可以使用包括4个光纤和2个MPO连接器的跳线电缆(尽管4光纤连接仍然是可行的方案)。在CFP模块320内，相应的信号输入到相应的20Gb/s接收器131a、131b中，接着输入到电子色散补偿器(EDC)132a、132b。此后，所接收的信号输入2:16解复用器329，并且解复用的信号接着(例如经SFI5.1连接器)传输到外部FEC321，以便经11Gb/s XFI连接器输出到外部硬件(未显示)。图3C所示配置的显著优点是，2×1合成器以及1×2AWG波长分离器均移到CFP模块的外部，因此进一步减少了成本，并且节约了CFP模块的空间和功耗。
如图3C所示，1×2AWG装置314现位于传统的40信道或80信道DWDMMUX/DEMUX盒310和传输链路之间。本质上，该实施例利用了1×2AWG的循环性或者自由空间的解交织器来分离各50GHz ITU窗中的两个光载波(间隔25GHz)。
图3A-3C的同一原理可以应用于如图4A和4B所示的56Gb/s CFP模块的情形。尤其是，图4A显示了56Gb/s CFP MSA收发器模块400的示例性的硬件和光配置。如所示，在主板420上安装了外部5×10Gb/s FEC芯片421，其经标准XFI接口电连接至变速盒(gear box)422，这个变速盒只是将10×10Gb/s线转换为4×25Gb/s线的标准100Gb/s变速盒所使用的一半(因此为“1/2”)。在模块420内，和图3A所示实施例中MUX/DEMUX 124、134执行的功能类似，执行5×11Gb/s和2×28Gb/s之间的复用和解复用。在图4A的示例中，双二进制编码器可以包含在变速盒422中，或者也可以是直接位于变速盒之后的独立芯片。
变速盒422将56Gb/s信号分离为两路～28Gb/s信号，每一路分别通过驱动器126a、126b，接着通过低通滤波器(LPF)125a、125b。放大器和低通滤波器的顺序可以反过来。在本实施例中，具有20～28Gb/s信号不会失真的足够小群延迟的驱动器126a、126b对信号进行放大，虽然在一些实施例中可以不需要这些驱动器。经低通滤波和放大的信号驱动相应的可调谐10G TX127a、127b。来自足够小而适于用在CFP MSA模块420中的相应可调谐10GTX 127a、127b的光信号通过2×1光耦合器或PMBC 129进入传输线。
图4B显示了图4A的一种变化。在发送器侧没有2×1合成器129来合成两个光波长，光波长在CFP模块外部的2×1交织器310处合并。工作原理与图3C相同。
在图4B的接收器侧，像图4A中一样没有1×2AWG分离器130，波长分离由DWDM传输结构中的1×2解交织器完成。在1×2解交织器315之后，每个接收到的光信号分别被分离并输入到外部DWDM盒310的DEMUX316a和316b中。来自奇信道DEMUX 316a的输出光纤连接至第一20Gb/s接收器427a，来自偶信道DEMUX 316b的输出光纤连接至第二20Gb/s接收器427b。电子色散补偿器(EDC)132a、132b分别连接至20Gb/s接收器427a和427b。此后，接收到的信号输入1/2变速盒422，所得到的解复用信号(经例如XFI接口)传输到0外部FEC装置(未显示)。
图3A、3B、3C和图4A、4B之间的区别在于第一接口芯片。在图4A和图4B中，第一接口芯片目前是常用于将10×10G转换为4×25G的变速盒422。如图4A和4B所示的示例性实施例中所使用的，只使用了变速盒的一半，从而有效地将5×11.3Gb/s电信号转换为2×28Gb/s电信号。鉴于在本示例性实施例中变速盒422不具有FEC功能的事实(虽然这可以作为可选的实施方式)，那些FEC功能可以设置在主板420上。
有趣的是可以注意到，在图3A、3B和3C以及图4A和4B中，每个CFP收发器提供50GHz内的56Gb/s容量，因此如果使用两个这种CFP模块则可获得100GHz内的112Gb/s容量。这个方法通过两个可热插拔的CFP模块而可以提供在100GHz中的100Gb/s容量的最低成本，这与诸如相干检测的技术相反，后者结构更加复杂，没有这么小，会消耗更多的电能，并且不是热插拔的。
图5显示了用户端的100Gb/s CFP光收发器的配置。它包括4个T-TOSA(或者固定波长TOSA)526a、526b、526c、526d和四个ROSA(光接收子组件)527a、527b、527c、527d。如果在本示例性实施例中要使用CFP MSA模块，考虑到空间的限制，可使用外部调制的InP MZI。本质上，本实施例可具有置于CFP模块500内的4个XFP或T-XFP光电发送器件。最重要的是，这个配置也使得4波长MUX和DEMUX被集成到同一模块中，这意味着波长间隔至少为间隔100GHz，使得4波长MUX/DEMUX足够小以被容纳。在这种情况下，100Gb/s传输需要100GHz×4＝400GHz的带宽，这在当前对用户端应用非常有利。当然，如果于在线端应用中使用图5的实施例，可以增加FEC 521。
具体地，图5显示了100Gb/s CFP MSA收发器模块500的示例性硬件和光配置。如所示，在主板520上安装了外部10×10Gb/s FEC芯片521(注意，虚线框意味着对于客户端CFP应用来说通常不需要该FEC框)，经标准XFI接口电连接到传统的变速盒522。在图5的例子中，变速盒522包括双二进制编码器，但这个功能也可结合在位于变速盒的4个输出处的4个独立芯片中。
变速盒522将100Gb/s信号分为4路～25Gb/s信号，每一路用差分编码器(或双二进制预编码器)编码，每一路独立地通过驱动器524a、524b、524c、524d，接着通过低通滤波器(LPF)523a、523b、523c、523d(它们可以是独立的滤波器，或者同一LPF的不同端口)。差分编码器可包括在变速盒中，或者也可以作为独立芯片直接位于变速盒的输出端口处。在本实施例中，经过滤波的信号由具有使得20～28Gb/s信号不会失真的平群延迟的驱动器524a、524b、524c、524d来放大，尽管在一些实施例中可以不需要这些驱动器。经低通滤波和放大的信号接着驱动可调谐10G TOSA 526a、526b、526c和526d。
来自可调谐10G TOSA 526a、526b、526c、526d的调制信号接着输入4×1DWDM耦合器529a，以在例如局域网(LAN)DWDM系统的传输线上传输。应注意，在LAN应用中的波长间的信道间隔不必密至19～25GHz，反而可以如数纳米那样宽。
在接收端，每个收到的光信号由1×4DWDM 529b分离，相应的信号输入到相应的25Gb/s ROSA 526a、526b、526c、526d，接着输入到可选择的电子色散补偿器(EDC)528a、528b、528c、528d。此后，接收到的信号输入到变速盒522，所得的解复用信号(例如经XFI接口)传输到主板。在LAN应用中，通常主板不具有FEC装置。然而，如果需要进行更长距离的传输，可增加可选的FEC。在那种情况下，由于FEC的存在，每条通道的数据速率会从25Gb/s增加到～28Gb/s。
虽然前述公开讨论了示例性的方面和/或实施例，但应当注意的是，在不背离如所附权利要求书定义的所述方面和/或实施例的范围的前提下，在此可以做出各种变化和修改。另外，虽然所描述的方面和/或实施例的元件被描述或要求为单数，但除明确指出限定为单数外，它们也可以是复数的。另外，除另有说明外，任何方面和/或实施例的所有或部分可以与其他任何方面或实施例的所有或部分一同使用。

Claims (95)

1.N载波光波分调制(WDM)收发器，包括：
至少一对波长在50或100GHz ITU-T窗口内的10Gb/s光发送器；
驱动每个光发送器的光电控制电流，其中所述光电电路包括输出控制信号的复用器，其中光发送器由光电控制电路根据在20-28Gb/s下的带宽受限光双二进制调制技术输出的电控制信号来驱动。
2.根据权利要求1所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，所述光电控制电流还包括：
至少一个将来自接口的信号转换为N通道20-28Gb/s差分编码的NRZ信号的电子装置；
分别放大N通道的20-28Gb/s的NRZ信号的N个驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以不会使得20-28Gb/s的NRZ信号失真；以及
接收放大信号并用作双二进制编码器的N个电子低通滤波器；以及
所述至少一对10Gb/s光发送器还包括：
将编码信号转换为具有N个不同波长的光信号的N个10Gb/s光发送器；
合成由N个10Gb/s光发送器生成的两个波长的光合成器；
所述电子装置具有足够的电缓存来处理N个20-28Gb/s通道之间的偏移。
3.根据权利要求2所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10Gb/s光发送器包括标准的或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
4.根据权利要求2所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
5.根据权利要求2所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个可调谐10Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
6.根据权利要求2所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是保偏光束合成器。
7.根据权利要求2所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是光耦合器。
8.根据权利要求2所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-28Gb/s接收器包括至少一个20-28Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
9.根据权利要求2所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，将N通道的20-23Gb/s的NRZ信号转换到SFI5.1接口的电子装置包括N个20-23Gb/s的EDC。
10.根据权利要求1所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在300脚MSA封装或CFP MSA封装之一中。
11.两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，包括：
至少一个将来自SFI5.1接口的信号转换为两通道20-23Gb/s差分编码的NRZ信号的电子装置；
一对分别放大两通道20-23Gb/s的NRZ信号的驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以不会使20-23Gb/s的NRZ信号失真；
一对接收放大信号并用作双二进制编码器的电子低通滤波器；
一对将编码信号转换为具有两个不同波长的光信号的可调谐10Gb/s光发送器；
合成由两个可调谐10Gb/s光发送器生成的两个波长的光合成器；
分离从传输链路中收到的两个波长的光波长切分器；
一对20-23Gb/s光接收器；以及
至少一个将两通道20-23Gb/s的NRZ信号转换回SFI5.1接口的电子装置。
12.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，电子装置具有足够的电缓存来处理两个20-23Gb/s通道之间的偏移。
13.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐10Gb/s光发送器包括标准或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
14.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐10Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
15.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个可调谐10Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
16.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是保偏光束合成器。
17.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是光耦合器。
18.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，两个可调谐10Gb/s光发送器的光波长之间的信道间隔在19到25GHz之间。
19.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光波长切分器是周期为50或100GHz的1输入×2输出的循环阵列波导。
20.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s接收器包括至少一个20-23Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
21.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，将两通道20-23Gb/s的NRZ信号转换为SFI5.1接口的电子装置包括2个20-23Gb/s的EDC。
22.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s光接收器包括光接收次组件(ROSA)。
23.根据权利要求11所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在300脚MSA封装中。
24.两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，包括：
至少一个将4×10Gb/s XFI接口转换为两通道20-23Gb/s差分编码的NRZ信号的电子装置；
一对分别放大两通道20-23Gb/s的NRZ信号的驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以不会使20-23Gb/s的NRZ信号失真；
一对接收放大信号并用作双二进制编码器的电子低通滤波器；
一对将编码信号转换为具有两个不同波长的光信号的可调谐10Gb/s光发送器；
合成由两个可调谐10Gb/s光发送器生成的两个波长的光合成器；
分离从传输链路中收到的两个波长的光波长切分器；
一对20-23Gb/s光接收器；以及
至少一个将两通道20-23Gb/s的NRZ信号转换回SFI5.1接口的电子装置。
25.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，电子装置具有足够的电缓存来处理两个20-23Gb/s通道之间的偏移。
26.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐10Gb/s光发送器包括标准或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
27.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐10Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
28.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个可调谐10Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
29.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是保偏光束合成器。
30.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是光耦合器。
31.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，两个可调谐10Gb/s光发送器的光波长之间的信道间隔在19到25GHz之间。
32.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光波长切分器是周期为50或100GHz的1输入×2输出的循环阵列波导。
33.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s接收器包括至少一个20-28Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
34.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，将两通道20-23Gb/s的NRZ信号转换为4个近似10Gb/s信号的电子装置包括一对EDC。
35.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s光接收器包括光接收次组件(ROSA)。
36.根据权利要求24所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在CFP MSA封装中。
37.两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，包括：
至少一个将5×10Gb/s XFI接口转换为两通道27-28Gb/s差分编码的NRZ信号的电子装置；
一对分别放大两通道27-28Gb/s的NRZ信号的驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以不会使27-28Gb/s的NRZ信号失真；
一对接收放大信号并用作双二进制编码器的电子低通滤波器；
一对将编码信号转换为具有两个不同波长的光信号的可调谐10Gb/s光发送器；
合成由两个可调谐10Gb/s光发送器生成的两个波长的光合成器；
分离从传输链路中收到的两个波长的光波长切分器；
一对27-28Gb/s光接收器；以及
至少一个将两通道27-28Gb/s的NRZ信号转换回5×10Gb/s XFI接口的电子装置。
38.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，电子装置具有足够的电缓存来处理两个20-28Gb/s通道之间的偏移。
39.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐10Gb/s光发送器包括标准或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
40.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐10Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
41.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个可调谐10Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
42.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是保偏光束合成器。
43.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是光耦合器。
44.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，两个可调谐10Gb/s光发送器的光波长之间的信道间隔在19到25GHz之间。
45.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光波长切分器是周期为50或100GHz的1输入×2输出的循环阵列波导。
46.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个27-28Gb/s接收器包括至少一个27-28Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
47.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，将两通道27-28Gb/s的NRZ信号转换为5×10Gb/s XFI接口的电子装置包括一对27-28Gb/s的EDC。
48.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s光接收器包括光接收次组件(ROSA)。
49.根据权利要求37所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在CFP MSA封装中。
50.四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，包括：
至少一个将5×XFI接口转换为四通道25Gb/s差分编码的NRZ信号的电子装置；
四个分别放大四通道25Gb/s的NRZ信号的驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以不会使25Gb/s的NRZ信号失真；
四个接收放大信号并用作双二进制编码器的电子低通滤波器；
四个将编码信号转换为具有四个不同波长的光信号的10Gb/s光发送器；
合成由四个10Gb/s光发送器生成的四个波长的光合成器；
分离从传输链路中收到的四个波长的光波长切分器；
四个25Gb/s光接收器；以及
至少一个将四通道25Gb/s的NRZ信号转换回10×XFI接口的电子装置。
51.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，电子装置具有足够的电缓存来处理四个25Gb/s通道之间的偏移。
52.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10Gb/s光发送器包括标准或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
53.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
54.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
55.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是保偏光束合成器。
56.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是光耦合器。
57.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，四个光发送器的任意两个相邻光波长之间的信道间隔高至数纳米。
58.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，所述装置是周期为50或100GHz的1输入×4输出的循环阵列波导。
59.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个25Gb/s接收器包括至少一个25Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
60.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，将四通道25Gb/s的NRZ信号转换为10×XFI接口的电子装置包括四个25Gb/s的EDC。
61.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s光接收器包括光接收次组件(ROSA)。
62.根据权利要求50所述的四载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在CFP MSA封装中。
63.N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，包括：
至少一个将SFI5.1接口转换为N通道10或20-23Gb/s差分编码的NIZ信号的电子装置；
N个分别放大N通道10或20-23Gb/s的NRZ信号的驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以不会使10或20-23Gb/s的NRZ信号失真；
N个接收放大的信号并用作双二进制编码器的电子低通滤波器；
N个将编码信号转换为具有N个不同波长的光信号的10或20-23Gb/s光发送器，其中所有N个不同波长在50GHz窗口或100GHz窗口之一内；
N个10或20-23Gb/s光接收器；以及
至少一个将N通道10或20-23Gb/s的NRZ信号转换回SFI5.1接口的电子装置，其中N是正整数。
64.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，电子装置具有足够的电缓存来处理N个10或20-23Gb/s通道之间的偏移。
65.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10或20-23Gb/s光发送器包括标准或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
66.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10或20-23Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
67.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，10或20-23Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
68.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，N个发送器的N个光波长之间的信道间隔大约是12.5或25GHz。
69.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，光合成器是光耦合器。
70.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s接收器包括10或20-23Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
71.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，至少一个将N通道20-23Gb/s的NRZ信号转换回SFI5.1接口的电子装置包括N个10或20-23Gb/s EDC。
72.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个10或20-23Gb/s光接收器包括光接收次组件(ROSA)。
73.根据权利要求63所述的N载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在300脚MSA封装中，并且连接至N个输入光纤和N个输出光纤，其中每个输入光纤对应于10或20Gb/s光接收器的输入，而每个输出光纤对应于可调谐10Gb/s光发送器的输出。
74.两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，包括：
至少一个将4×XFI接口转换为两通道20-23Gb/s差分编码的NRZ信号的电子装置；
一对分别放大两通道20-23Gb/s的NRZ信号的驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以使不会20-23Gb/s的NRZ信号失真；
一对接收放大信号并用作双二进制编码器的电子低通滤波器；
一对将编码信号转换为具有两个不同波长的光信号的可调谐10Gb/s光发送器；
一对20-23Gb/s光接收器；以及
至少一个将两通道20-23Gb/s的NRZ信号转换回4×XFI接口的电子装置。
75.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，电子装置具有足够的电缓存来处理两个20-23Gb/s通道之间的偏移。
76.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐20-23Gb/s光发送器包括标准或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
77.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐20-23Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
78.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐20-23Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
79.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，两个发送器的两个光波长之间的信道间隔是25GHz。
80.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s接收器包括20-23Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
81.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，至少一个将两通道20-23Gb/s的NRZ信号转换回4×XFI接口的电子装置包括两个20-23Gb/s EDC。
82.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s光接收器包括光接收次组件(ROSA)。
83.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在CFP MSA封装中，并且连接至两个输入光纤和两个输出光纤，其中每个输入光纤对应于20Gb/s光接收器的输入，而每个输出光纤对应于可调谐10Gb/s光发送器的输出。
84.根据权利要求74所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在CFP MSA封装中，并具有容纳来自两个20Gb/s光接收器的两个输入光纤和来自两个可调谐10Gb/s光发送器的两个输出光纤的MTP/MPO连接器。
85.两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，包括：
至少一个将5×XFI接口转换为两通道27-28Gb/s差分编码的NRZ信号的电子装置；
一对分别放大两通道27-28Gb/s的NRZ信号的驱动放大器，其中每个放大器的群延迟变化小得足以不会使27-28Gb/s的NRZ信号失真；
一对接收放大信号并用作双二进制编码器的电子低通滤波器；
一对将编码信号转换为具有两个不同波长的光信号的可调谐10Gb/s光发送器；
一对27-28Gb/s光接收器；以及
至少一个将两通道27-28Gb/s的NRZ信号转换回5×XFI接口的电子装置。
86.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，电子装置具有足够的电缓存来处理两个27-28Gb/s通道之间的偏移。
87.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐27-28Gb/s光发送器包括标准或小型化的集成可调谐激光器组件(ITLA)。
88.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐27-28Gb/s光发送器包括可调谐或固定波长光发送次模块(TOSA)。
89.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，可调谐27-28Gb/s光发送器包括零啁啾或预啁啾的铌酸锂，或InP，或基于聚合物的光调制器。
90.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，两个光发送器的两个光波长之间的信道间隔是25GHz。
91.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，27-28Gb/s接收器包括27-28Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
92.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，将两通道27-28Gb/s的NRZ信号转换为5×XFI接口的电子装置包括两个27-28Gb/s电子色散补偿器(EDC)。
93.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，每个20-23Gb/s光接收器包括光接收次组件(ROSA)。
94.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在CFP MSA封装中，并且连接至两个输入光纤和两个输出光纤，其中每个输入光纤对应于20Gb/s光接收器的输入，而每个输出光纤对应于可调谐10Gb/s光发送器的输出。
95.根据权利要求85所述的两载波光波分调制(WDM)转发器/收发器，其特征在于，整个转发器/收发器容纳在CFP MSA封装中，并具有容纳来自两个20Gb/s光接收器的两个输入光纤和来自两个可调谐10Gb/s光发送器的两个输出光纤的MTP/MPO连接器。
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