CN115327712B - 一种200g qsfp-dd er4光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种200GQSFP‑DDER4光模块，包括电接口电路、主控制器电路、DSP芯片电路、光发射组件、光接收组件以及APD升压电路，主控制器电路、DSP芯片电路分别与电接口电路连接，光发射组件、光接收组件分别与DSP芯片电路连接，APD升压电路包括DC‑DC升压电路和多个运放电路，DC‑DC升压电路用于给运放电路供电，多个运放电路的输入端分别一一对应与主控制器电路的多个DAC输出端连接，多个运放电路的输出端分别一一对应与多个镜像电流源电路的输入端连接，多个镜像电流源电路的第一输出端分别一一对应与主控制器电路的多个ADC输入端连接，多个镜像电流源电路的第二输出端分别一一对应与光接收组件的多个通道的APD探测器连接。本发明可以实现小型化QSFP‑DD封装。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域，更具体的说，是一种应用于5G移动承载和城域固定网络升级等场景的集成4通道200G QSFP-DD封装光模块。
背景技术
随着5G、4K/8K、超高清视频、VR等新业务新应用的兴起，光通信网络的流量持续快速增长，全球网络流量年增长率达到30％左右，部分国家网络流量的年增长率超过40％，给全球电信运营商的网络带来了巨大的挑战，采用更高速率的提升网络传输容量的需求非常迫切。
为更好适应5G和专线等业务综合承载需求，我国运营商提出了多种5G承载技术方案，主要包括切片分组网络(SPN)、面向移动承载优化的OTN(M-OTN)、IP RAN增强+光层三种技术方案，根据《5G承载网络架构和技术方案白皮书》，在城域汇聚和核心层将会应用到200G光模块。
当前高速率的主流封装为QSFP-DD与QSFP56，QSFP-DD封装相较于QSFP56封装，传输密度增加一倍，最大8个通道，每通道速率高达25G或50G，能提供更高的带宽密度，支持200G或400G光传输。
因此，基于标准IEEE802.3bs，研究QSFP-DD封装的200G ER4光模块，将有效缓解日益增长的网络传输容量需求以及100G直接向400G演进过程中所面临的电力、架构、散热等问题，具有承上启下的作用。
当前100G光模块已成为市场主流，但日益增长的数据流量对带宽、端口密度、能耗要求不断的提高。当前市场上200G长距产品基于QSFP56封装设计，但只支持4通道，采用4路50G PAM4的传输方式，最大传输速率为212.5Gbps，无法支持8路NRZ的工作模式，且其封装无法兼容后期QSFP-DD封装的400G模块。200G ER4产品由于收发端指标的要求，限制了该产品的方案为发端EML+收端APD。如何在相对的布局空间，实现发端4路EML和收端4路APD，成为产品开发的关键。同时，400G 4通道长距离产品当前由于技术原因还有许多难点需要攻克，短时间里无法推向市场。为满足当前的大数据流量传输需求，且后期兼容400G的封装，推出QSFP-DD封装、电口支持8路NRZ或4路PAM4，采用EML+APD方案的200G ER4光模块具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中至少一种缺陷，提供了一种200G QSFP-DD ER4光模块。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种200G QSFP-DD封装的光模块，包括电接口电路、主控制器电路、DSP芯片电路、光发射组件、光接收组件以及用于给光接收组件的APD探测器提供工作电压的APD升压电路，所述主控制器电路、DSP芯片电路分别与电接口电路连接，所述光发射组件、光接收组件分别与DSP芯片电路连接，所述APD升压电路包括DC-DC升压电路和多个运放电路，所述DC-DC升压电路用于给运放电路供电，多个运放电路的输入端分别一一对应与主控制器电路的多个DAC输出端连接，多个运放电路的输出端分别一一对应与多个镜像电流源电路的输入端连接，多个镜像电流源电路的第一输出端分别一一对应与主控制器电路的多个ADC输入端连接，多个镜像电流源电路的第二输出端分别一一对应与光接收组件的多个通道的APD探测器连接。
进一步地，所述DC-DC升压电路包括DC-DC升压芯片，DC-DC升压芯片的输入端分别与电感L32的一端、第一电压输入端连接，电感L32的另一端分别与DC-DC升压芯片的输出端、二极管D6的正极连接，二极管D6的负极与电阻R172的一端、第二电压输出端连接，电阻R172的另一端分别与电阻R173的一端、DC-DC升压芯片的反馈FB引脚连接，电阻R173的另一端接地，所述DC-DC升压芯片的使能EN引脚与主控制器电路的EN_APD输出引脚连接。
DC-DC升压芯片的使能EN引脚与电阻R176的一端连接，电阻R176的另一端接地。DC-DC升压芯片的输入端与电容C285的一端连接，电容C285的另一端接地，二极管D6的负极与电容C286的一端连接，电容C286的另一端接地。
进一步地，所述运放电路包括运放，所述运放的同相输入端经电阻R181与MCU的DAC输出管脚连接，或/和运放的同相输入端经模拟DAC电路与MCU的PWM管脚连接，所述运放的反相输入端分别与电阻R177的一端、电阻R178的一端、电容C290的一端连接，电阻R177的另一端接地，电阻R178的另一端、电容C290的另一端与运放的输出端连接，所述模拟DAC电路包括电阻R202、电阻R206，所述电阻R202的一端与MCU的PWM管脚连接，电阻R202的另一端分别与电阻R206的一端、电容C312的一端连接，电容C312的另一端接地，电阻R206的另一端分别与电容C313的一端、电阻R181一端连接，电容C313的另一端接地，电阻R181另一端与运放的同相输入端连接。
进一步地，所述镜像电流源电路包括电流源芯片，所述电流源芯片的输入端分别与电阻R210的一端、电容C293的一端连接，电阻R210的另一端与运放电路的输出端连接，电流源芯片的第一输出端A1分别与电阻R194的一端、电容C302的一端以及主控制器电路的ADC输入端连接，电流源芯片的第二输出端A2的一端与电阻R218的一端连接，电阻R218的另一端分别与电容C301的一端以及光接收组件的APD探测器连接，电容C301的另一端接地。
进一步地，所述光发射组件包括4通道25G EML激光器、半导体制冷器、光发射光学元件，4通道25G EML激光器用于接收DSP芯片电路输出的电信号，输出带调制的光信号，光信号经过光发射光学元件后，4束光汇聚成1束光传入光纤，光信号的速率为4×50G PAM4。
进一步地，所述光接收组件包括4通道25G APD探测器、4通道跨阻放大器、光接收光学元件，从光纤中输入的光经过光接收光学元件后，分为4束不同的光分别进入4通道25GAPD探测器，25G APD探测器用于将光信号转变为电流信号，跨阻放大器将电流信号转化为电压信号并进行放大后，通过FPC将信号传输到DSP芯片电路进行处理。
进一步地，本发明的200G QSFP-DD ER4光模块还包括缓启动电路和电源管理电路，所述缓启动电路的输入端与电接口电路连接，所述缓启动电路的输出端与电源管理电路的输入端连接，所述电源管理电路用于给DSP芯片电路供电。
进一步地，所述主控制器电路包括MCU，MCU通过IIC接口与电接口电路相连，根据协议要求提供相关的数字诊断信号到电接口电路；
MCU与DSP芯片电路连接，通过模拟主机IIC实现对DSP、DC-DC内部寄存器的读写；MCU通过I/0口连接DC-DC的EN脚，控制DSP与激光器的上电时序以及LPMODE模式的实现。
进一步地，本发明的200G QSFP-DD ER4光模块还包括采样电路和TEC驱动电路，所述采样电路与MCU连接，采样电路用于采集TOSA温度、模块温度、模块工作电压、四路发射端光功率、四路接收端光功率以及TEC电流给MCU；所述TEC驱动电路的输入端与MCU连接，TEC驱动电路的输出端与光发射组件的半导体制冷器连接。
进一步地，DSP芯片电路内集成有4通道EML线性激光驱动电路，用于将输入信号进行转化后驱动4通道25G EML激光器将电信号转化为光信号。
本发明至少具有如下有益效果：
本发明的APD升压电路为1个DC-DC以及1个多通道高压运放和4个小封装镜像电流源，只有一个升压电路，外围升压电感所占空间小，开关噪声小。
本发明采用DSP芯片作信号处理，除了具有CDR提供的时钟恢复功能外，还能进行色散补偿、去除噪声、非线性干扰等因素，并支持高阶调制格式以提高频谱效率，能够解决器件及信道传输效应，处理信噪比问题，使系统的传输性能更加稳定。同时DSP芯片还集成了4通道的线性EML驱动器，相较于外置驱动器，节省了成本以及PCB的布局空间。
本发明采用QSFP-DD封装研制200G光模块能够兼容未来400G的封装需求，使设备商和运营商在不改变接口设计的情况下，平稳的由200G向400G过渡，减少设计改造成本。
本发明采用的方案相较于当前市面上其他方案的200G ER4光模块无论是从成本、性能还是工艺上都有明显的优势。因为市面上其他方案基本上都是采用的是双层板设计，双层板成本更高，加工工艺更加复杂，散热性能更差。而本发明通过一系列集成化芯片方案的选取和电路设计，节省成本的同时又优化了PCB的布局空间，最终可以采用单层PCB实现同样的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的200G QSFP-DD ER4光模块的功能框图；
图2为本发明实施例提供的DSP电路的功能框图；
图3为本发明实施例提供的APD升压电路的功能框图；
图4为本发明实施例提供的DC-DC升压电路的电路图；
图5为本发明实施例提供的多通道运放电路的电路图；
图6为本发明实施例提供的模拟DAC电路的电路图；
图7为本发明实施例提供的镜像电流源的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1至图7，本发明实施例公开了一种200G QSFP-DD封装的光模块，包括QSFP-DD电接口电路(金手指)、主控制器电路、DSP芯片电路、光发射组件(TOSA)、光接收组件(ROSA)以及用于给光接收组件的APD探测器提供工作电压的APD升压电路，所述主控制器电路、DSP芯片电路分别与QSFP-DD电接口电路连接，所述光发射组件、光接收组件分别与DSP芯片电路连接，所述APD升压电路包括一个DC-DC升压电路和多个运放电路，所述DC-DC升压电路用于给运放电路供电，多个运放电路的输入端分别一一对应与主控制器电路的多个DAC输出端连接，多个运放电路的输出端分别一一对应与多个镜像电流源电路的输入端连接，多个镜像电流源电路的第一输出端分别一一对应与主控制器电路的多个ADC输入端连接，多个镜像电流源电路的第二输出端分别一一对应与光接收组件的多个通道的APD探测器连接。
本发明的APD升压电路为1个DC-DC以及1个多通道高压运放和4个小封装镜像电流源，只有一个升压电路，外围升压电感所占空间小，开关噪声小。
所述APD升压电路包含DC-DC升压电路、4通道高压运放以及4路镜像电流源电路。其中DC-DC升压电路为4通道高压运放提供约30V的供电，4路可调范围为0～2.5V的DAC电压经过高压运放搭建的比例放大电路放大后，输出0～25V的可调电压用于光接收组件APD探测器的工作电压。
进一步地，所述DC-DC升压电路包括DC-DC升压芯片U34，DC-DC升压芯片U34的输入端分别与电感L32的一端、第一电压输入端连接，电感L32的另一端分别与DC-DC升压芯片的输出端、二极管D6的正极连接，二极管D6的负极与电阻R172的一端、第二电压输出端连接，电阻R172的另一端分别与电阻R173的一端、DC-DC升压芯片的反馈FB引脚连接，电阻R173的另一端接地，所述DC-DC升压芯片的使能EN引脚与主控制器电路的EN_APD输出引脚连接。电感L32用于储能，二极管D6用于续流。
当然，APD升压电路还可以采用4个DC-DC升压电路分别与多通道APD一一对应，但DC-DC升压电路外围升压电感封装大，挤压PCB布板空间，4个电感开关噪声大。
DC-DC升压芯片的使能EN引脚与电阻R176的一端连接，电阻R176的另一端接地。DC-DC升压芯片的输入端与电容C285的一端连接，电容C285的另一端接地，二极管D6的负极与电容C286的一端连接，电容C286的另一端接地。
进一步地，单通的运放电路包括运放，所述运放的同相输入端经电阻R181与MCU的DAC输出管脚连接，或/和运放的同相输入端经模拟DAC电路与MCU的PWM管脚连接，所述运放的反相输入端分别与电阻R177的一端、电阻R178的一端、电容C290的一端连接，电阻R177的另一端接地，电阻R178的另一端、电容C290的另一端与运放的输出端连接，所述模拟DAC电路包括电阻R202、电阻R206，所述电阻R202的一端与MCU的PWM管脚连接，电阻R202的另一端分别与电阻R206的一端、电容C312的一端连接，电容C312的另一端接地，电阻R206的另一端分别与电容C313的一端、电阻R181一端连接，电容C313的另一端接地，电阻R181另一端与运放的同相输入端连接。
进一步地，单通道的镜像电流源电路包括电流源芯片，所述电流源芯片的输入端分别与电阻R210的一端、电容C293的一端连接，电阻R210的另一端与运放电路的输出端连接，电流源芯片的第一输出端A1分别与电阻R194的一端、电容C302的一端以及主控制器电路的ADC输入端连接，电流源芯片的第二输出端A2的一端与电阻R218的一端连接，电阻R218的另一端分别与电容C301的一端以及光接收组件的APD探测器连接，电容C301的另一端接地。
进一步地，所述光发射组件(TOSA)采用BOX封装，所述光发射组件包括4通道25GEML激光器、半导体制冷器、光发射光学元件，4通道25G EML激光器用于接收DSP芯片电路输出的电信号，输出带调制的光信号，调制后的光信号经过光发射光学元件后，4束光汇聚成1束光传入光纤，光信号的速率为4×50G PAM4。半导体制冷器(TEC)用于控制激光器的温度，使激光器温度和性能保持稳定。
所述DSP集成的4通道EML线性激光驱动电路将输入信号进行转化后驱动4通道25GEML激光器将电信号转化为光信号，通过外部模拟信号可控制四个通道激光器的偏置电流、调制幅度等。所述半导体制冷器(TEC)用于控制激光器的温度，使模块在0～70℃的工作范围内，控制激光器波长稳定在±1nm以内，满足传输标准。所述光学元件用于将4路激光器输出的光信号合并准直，并传输进光纤中，实现发射端单纤LC接口传输4个波长的高速信号。
进一步地，所述光接收组件(ROSA)采用BOX封装，所述光接收组件包括4通道25GAPD探测器、4通道跨阻放大器(TIA)、光接收光学元件，从光纤中输入的光经过光接收光学元件后，分为4束不同的光分别进入4通道25G APD探测器，25G APD探测器用于将光信号转变为电流信号，跨阻放大器将电流信号转化为电压信号并进行放大后，通过FPC将信号传输到DSP芯片电路进行处理。外部APD升压电路提供4路高压，使4路APD工作在各自的最佳工作电压。
进一步地，本发明的200G QSFP-DD ER4光模块还包括缓启动电路和电源管理电路，所述缓启动电路的输入端与QSFP-DD电接口电路连接，所述缓启动电路的输出端与电源管理电路的输入端连接，所述电源管理电路用于给DSP芯片电路供电。电接口电路为缓启动电路提供输入电压，输入电压经过缓启动后连接到各个供电单元。
所述缓启动电路其作用在于防止上下电过程中出现较大的冲击电流对模块造成影响，缓启动的时间可通过调节外部电路的电阻和电容数值进行修改。所述电源管理电路与缓启动电路相连，由3个降压DC-DC及外部电路构成，分别将缓启动电路输入的电压转换为稳定的0.65V、1.1V和2.15V给DSP芯片电路供电。
本实施例的电源管理电路包括第一电源管理电路和第二电源管理电路，第一电源管理电路将输入电压通过两个降压DC-DC分别降低到0.65V和1.1V，为所述DSP芯片电路供电。所述第二电源管理电路将输入电压通过DC-DC稳定在3.3V给激光驱动电路供电，防止输入电压波动对激光器性能产生影响。
所述主控制器电路用于实现数字诊断、寄存器配置、自动光功率控制、信息存储以及控制给DSP供电以及给激光器驱动电路供电的电源管理电路。
进一步地，所述主控制器电路包括MCU，MCU通过IIC接口与QSFP-DD电接口电路相连，根据协议要求提供相关的数字诊断信号到QSFP-DD电接口电路。
MCU与DSP芯片电路连接，通过模拟主机IIC实现对DSP、DC-DC内部寄存器的读写；MCU通过I/0口连接DC-DC的EN脚，控制DSP与激光器的上电时序以及LPMODE模式的实现。
本实施例的主控制器电路还包括模拟DAC电路。当MCU的DAC管脚数量无法满足设计需求或不使用MCU的DAC管脚时，则可以使用PWM管脚模拟DAC输出用于控制相关电路，参见图6为一路模拟DAC电路。
进一步地，本发明的200G QSFP-DD ER4光模块还包括采样电路和TEC驱动电路，所述采样电路与MCU连接，采样电路用于采集TOSA温度、模块温度、模块工作电压、四路发射端光功率、四路接收端光功率以及TEC电流给MCU；所述TEC驱动电路的输入端与MCU连接，TEC驱动电路的输出端与光发射组件的半导体制冷器连接，MCU通过PID算法控制TEC驱动输出电流以实现激光器温度稳定。
本发明的DSP芯片电路将4路50GBd PAM4或者8路26.56Gbps NRZ电信号转换成4路53.125GBd PAM4光信号以及将4路53.125GBd PAM4光信号转换成4路50GBd PAM4或者8路26.56Gbps NRZ电信号。
进一步地，所述DSP芯片电路包含外部晶振电路、发射时钟恢复电路、接收时钟恢复电路、数字核心处理电路、信号输出电路。外部晶振电路由一颗频率为156.25MHz晶振芯片和外围电路构成，为DSP芯片提供准确的时钟频率。发射时钟恢复电路将电接口电路输入的8×25G NRZ或4×50G PAM4电信号进行时钟恢复，经过数字核心处理电路对信号处理后，由信号输出电路输出PAM4电信号到激光器。在整个信号处理的阶段，可通过读写操作DSP内部寄存器的值，配置包括但不限于CTLE、OFFSET/SLA、Swing、De-emphasis以及LOOPBandwidth等参数，使输出到激光器的信号质量最优。接收时钟恢复电路将光接收组件输出的电信号进行时钟恢复，经过数字核心处理电路对信号处理后，由信号输出电路输出8×25G NRZ或4×50G PAM4电信号至电接口电路。在整个信号处理的阶段，可通过读写操作DSP内部寄存器的值，调节接收端均衡、SLA以及输出幅度使信号的相关参数满足协议要求。此外，DSP可通过硬件引脚实现LOS指示，也可输出硬件LOL和INTL信号到MCU实现对光电信号进行检测等功能。同时DSP集成4通道25G EML激光驱动器，驱使4个激光器输出带调制的光信号。本发明的DSP芯片可以集成发射时钟恢复电路、接收时钟恢复电路、数字信号处理电路、4通道线性EML驱动电路，内部寄存器可调节输出信号的质量，支持8路25G NRZ信号或4路50G PAM4信号的输入与输出，可满足不同的应用场景。
作为优选的，光发射组件(TOSA)和光接收组件(ROSA)与PCB板之间通过FPC进行信号传输。
综上所述，本发明提供一种QSFP-DD封装，工作温度0～70度，传输速率为200G的EML方案光模块。应用于5G移动承载、城域固定网络升级、数据中心DCI/DCN等场景。本发明采用DSP芯片对高速信号进行时钟恢复和补偿，使输入到激光器的电信号和输出到电接口的信号满足协议规定的传输要求。将激光器驱动内置，缩短信号的传输距离，减少由于反射造成的信号失真。采用单层PCB板设计，节约光模块成本，简化加工工艺。光发射组件和光接收组件采用BOX气密封装，使内部元件不受水汽、灰尘、油污等物质的影响，保证模块寿命与业务传输的稳定性，丰富模块的应用环境。
本发明开发一款小型化QSFP-DD封装，传输速率200G，电接口支持8*25Gbps和4*50G PAM4两种可选模式，4通道波长满足IEEE Std 802.3bs要求、传输距离最大40km、工作温度0～70℃、功耗<10W的EML方案光模块，应用于5G移动承载、城域固定网络升级、数据中心DCI/DCN等场景。TOSA和ROSA采用BOX封装与当前成熟的100G产品可共用相同的工艺与设备，降低了新增设备成本、夹具开模成本以及工艺探索所带来的时间成本，降低产品开发周期。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：包括电接口电路、主控制器电路、DSP芯片电路、光发射组件、光接收组件以及用于给光接收组件的APD探测器提供工作电压的APD升压电路，所述主控制器电路、DSP芯片电路分别与电接口电路连接，所述光发射组件、光接收组件分别与DSP芯片电路连接，所述APD升压电路包括DC-DC升压电路和多个运放电路，所述DC-DC升压电路用于给运放电路供电，多个运放电路的输入端分别一一对应与主控制器电路的多个DAC输出端连接，多个运放电路的输出端分别一一对应与多个镜像电流源电路的输入端连接，多个镜像电流源电路的第一输出端分别一一对应与主控制器电路的多个ADC输入端连接，多个镜像电流源电路的第二输出端分别一一对应与光接收组件的多个通道的APD探测器连接；
DSP芯片电路集成的4通道EML线性激光驱动电路将输入信号进行转化后驱动4通道25GEML激光器将电信号转化为光信号，通过外部模拟信号可控制四个通道激光器的偏置电流、调制幅度；
所述运放电路包括运放，所述运放的同相输入端经电阻R181与MCU的DAC输出管脚连接，或运放的同相输入端经模拟DAC电路与MCU的PWM管脚连接，所述运放的反相输入端分别与电阻R177的一端、电阻R178的一端、电容C290的一端连接，电阻R177的另一端接地，电阻R178的另一端、电容C290的另一端与运放的输出端连接，所述模拟DAC电路包括电阻R202、电阻R206，所述电阻R202的一端与MCU的PWM管脚连接，电阻R202的另一端分别与电阻R206的一端、电容C312的一端连接，电容C312的另一端接地，电阻R206的另一端分别与电容C313的一端、电阻R181一端连接，电容C313的另一端接地，电阻R181另一端与运放的同相输入端连接；
所述镜像电流源电路包括电流源芯片，所述电流源芯片的输入端分别与电阻R210的一端、电容C293的一端连接，电容C293的另一端接地，电阻R210的另一端与运放电路的输出端连接，电流源芯片的第一输出端A1分别与电阻R194的一端、电容C302的一端以及主控制器电路的ADC输入端连接，电阻R194的另一端、电容C302的另一端接地，电流源芯片的第二输出端A2的一端与电阻R218的一端连接，电阻R218的另一端分别与电容C301的一端以及光接收组件的APD探测器连接，电容C301的另一端接地；
光发射组件(TOSA)和光接收组件(ROSA)与PCB板之间通过FPC进行信号传输；PCB板为单层。
2.如权利要求1所述的200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：所述DC-DC升压电路包括DC-DC升压芯片，DC-DC升压芯片的输入端分别与电感L32的一端、第一电压输入端连接，电感L32的另一端分别与DC-DC升压芯片的输出端、二极管D6的正极连接，二极管D6的负极与电阻R172的一端、第二电压输出端连接，电阻R172的另一端分别与电阻R173的一端、DC-DC升压芯片的反馈FB引脚连接，电阻R173的另一端接地，所述DC-DC升压芯片的使能EN引脚与主控制器电路的EN_APD输出引脚连接。
3.如权利要求1所述的200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：所述光发射组件包括4通道25G EML激光器、半导体制冷器、光发射光学元件，4通道25G EML激光器用于接收DSP芯片电路输出的电信号，输出带调制的光信号，光信号经过光发射光学元件后，4束光汇聚成1束光传入光纤，光信号的速率为4×50G PAM4。
4.如权利要求1所述的200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：所述光接收组件包括4通道25G APD探测器、4通道跨阻放大器、光接收光学元件，从光纤中输入的光经过光接收光学元件后，分为4束不同的光分别进入4通道25G APD探测器，25G APD探测器用于将光信号转变为电流信号，跨阻放大器将电流信号转化为电压信号并进行放大后，通过FPC将信号传输到DSP芯片电路进行处理。
5.如权利要求1所述的200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：还包括缓启动电路和电源管理电路，所述缓启动电路的输入端与电接口电路连接，所述缓启动电路的输出端与电源管理电路的输入端连接，所述电源管理电路用于给DSP芯片电路供电。
6.如权利要求1所述的200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：所述主控制器电路包括MCU，MCU通过IIC接口与电接口电路相连，根据协议要求提供相关的数字诊断信号到电接口电路；
MCU与DSP芯片电路连接，通过模拟主机IIC实现对DSP、DC-DC内部寄存器的读写；MCU通过I/0口连接DC-DC的EN脚，控制DSP与激光器的上电时序以及LPMODE模式的实现。
7.如权利要求6所述的200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：还包括采样电路和TEC驱动电路，所述采样电路与MCU连接，采样电路用于采集TOSA温度、模块温度、模块工作电压、四路发射端光功率、四路接收端光功率以及TEC电流给MCU；所述TEC驱动电路的输入端与MCU连接，TEC驱动电路的输出端与光发射组件的半导体制冷器连接。
8.如权利要求1所述的200G QSFP-DD ER4光模块，其特征在于：DSP芯片电路内集成有4通道EML线性激光驱动电路，用于将输入信号进行转化后驱动4通道25G EML激光器将电信号转化为光信号。
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