CN206461624U - 一种100g的qsfp28 lr4双通道接收光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，包括QSFP28电信号连接器和与QSFP28电信号连接器连接的两路并行4×25G速率光接收链路。本实用新型的有益效果是：本实用新型能够同时接收来自对端的两只不同100G光模块发送过来的光信号，在不增加设备端口密度和硬件成本的基础上，将光模块的单向接收速率提高到并行2×4×25G，并保持单向传输距离达到10Km，有效提高了数据传输容量和带宽。本实用新型克服了传统收发一体光模块、定制单收或定制单发光模块在点对点单向传输应用场合仅能实现并行4×25G速率光信号传输的局限性，避免浪费端口资源和增加通讯硬件成本。

Description

一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块

技术领域

本实用新型涉及光模块领域，具体的说，是一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块。

背景技术

目前100G QSFP28 LR4光模块通常采用收发一体模式，内部分别集成一路并行4×25G速率光发送单元和一路并行4×25G速率光接收单元，配合对端100G LR4实现点对点的长距离（10Km）4×25G速率光信号的双向传输。在某些采用点对点方式且仅要求完成数据单向传输的应用场合，如数据采集、分流等通讯设备，通常采用普通收发一体的光模块、单路单发的光模块或者单路单收的光模块实现数据传输。

在目前采用点对点且单向传输的应用场合，无论采用普通收发一体的光模块，还是定制的单路单发的光模块或者定制单路单收的光模块，其单向传输速率仅为100G，具有一定的局限性，使得适用范围受到一定限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，能够有效提高数据传输容量和带宽，克服在点对点单向传输应用场合仅能实现并行4×25G速率光信号接收的局限性。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，包括QSFP28电信号连接器和与QSFP28电信号连接器连接的两路并行4×25G速率光接收链路。

所述的4×25G速率光接收链路包括按照信息传输方向依次连接的解波器、接受光组件和时钟数据恢复单元，所述的时钟数据恢复单元与QSFP28电信号连接器连接。

所述的QSFP28电信号连接器连接有微控制器，所述的解波器、接受光组件和时钟数据恢复单元分别与微控制器连接。

所述的接受光组件、时钟数据恢复单元和微控制器连接之间分别通过四路差分线连接。

所述的时钟数据恢复单元内设有分别与四路差分线连接的四路独立的速率时钟信号恢复电路。

所述的接受光组件内设有分别与四路差分线连接的四路独立的光信号转化电路。

所述的光信号转化电路包括互相连接的本征二极管PIN和跨阻放大器TIA。

所述的光信号转化电路包括互相连接的本征二极管PIN和跨阻放大器TIA。本征二极管PIN将接收到的光信号转化为电信号，跨阻放大器TIA将接收的本征二极管PIN输出的电信号放大或限幅并输出差分电压信号。即本征光电二极管将接收到的光信号转化成电信号，输入光越强输出电流越大，该电流输入到跨阻放大器，跨阻放大器将单路输入的电流信号按照一定的比例放大或者限幅输出为差分电压信号。

所述的QSFP28电信号连接器为QSFP28光模块金手指。

所述的解波器为局域网波分复用解波器。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型应用于点对点单向传输的光链路，取消传统QSFP28光模块的光发送单元，将一路接受光单元、一路发送光单元转变为两路接收光单元，并将两路并行4×25G速率光接收链路集成在一个小型化低功耗的QSFP28的封装结构内，能够将双路100G速率的光信号转换成双路100G速率的电信号，并通过QSFP28电信号连接器将双路并行4×25G速率的电信号输出到系统板卡，实现双路100G速率的光信号到双路100G速率的电信号的转换，以此能够在不增加设备端口密度和硬件成本的基础上，将光模块的单向信号接受速率提高到并行2×4×25G，且单向传输距离达到10Km，有效提高了数据传输容量和带宽。本实用新型克服了传统收发一体光模块、定制单收或定制单发光模块，在点对点单向传输应用场合仅能实现并行4×25G速率光信号传输的局限性，能够避免浪费端口资源以及增加通讯硬件成本。

本实用新型中，发送链路中发射端的波长采用LAN WDM波长，即中心波长依次是1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm和1309.14nm，该波长系列的色散小但传输衰减较大，所以当发射机输出光功率和对端接收机的灵敏度满足协议IEEE 802.3ba中对100GBASE-LR4的指标要求时，可以在光链路不加光放大环节的情况下，传输距离达到10Km。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为QSFP28电信号连接器的原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例中，一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，包括QSFP28电信号连接器和与QSFP28电信号连接器连接的两路并行4×25G速率光接收链路，通过将QSFP28电信号连接器的一路发送单元和一路接收单元变为两路接收单元，从而实现双路接收的功能。所述的QSFP28电信号连接器为QSFP28光模块金手指，其中Pin14、Pin15、Pin17、Pin18、Pin21、Pin22、Pin24、Pin25管脚接收来自第一路4×25G速率光接收链路传输电信号，将Pin2、Pin3、Pin5、Pin6、Pin33、Pin34、Pin36、Pin37管脚的定义由电信号输入改成信号输出，以此实现通过Pin2、Pin3、Pin5、Pin6、Pin33、Pin34、Pin36、Pin37管脚接收来自第二路4×25G速率光接收链路传输电信号。以此能够在不增加设备端口密度和硬件成本的基础上，将光模块的单向信号接受速率提高到并行2×4×25G有效提高了数据传输容量和带宽。克服了传统收发一体光模块或定制单收光模块，在点对点单向传输应用场合仅能实现并行4×25G速率光信号接收的局限性，能够避免浪费端口资源以及增加通讯硬件成本。

实施例2：

如图1、图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的4×25G速率光接收链路包括按照信息传输方向依次连接的解波器、接受光组件和时钟数据恢复单元，所述的时钟数据恢复单元与QSFP28电信号连接器连接。所述的接受光组件、时钟数据恢复单元和微控制器连接之间分别通过四路差分线连接。

所述的解波器为LAN-WDM局域网波分复用解波器，利用其内部的WDM滤波片，将单纤输入的四路并行25G速率的光信号依次分解成中心波长为λ0=1295.56nm、中心波长λ1=1300.05nm、中心波长λ2=1304.58nm和中心波长λ3=1309.14nm的四路独立光信号并将四路独立光信号输出到光信号转化电路。

所述的接受光组件内设有分别与四路差分线连接的四路独立的光信号转化电路，所述的光信号转化电路包括互相连接的本征二极管PIN和跨阻放大器TIA，其包括接收中心波长为λ0光信号的TIA+PIN0电路、接收中心波长为λ1光信号的TIA+PIN1电路、接收中心波长为λ2光信号的TIA+PIN2电路和接收中心波长为λ3光信号的TIA+PIN3电路。并通过光信号转化电路将4路25G速率的光信号转换成4路25G速率差分的电信号，再通过差分线将4路25G速率差分的电信号输送至时钟数据恢复单元。接受光组件还能够输出4路接收信号强度指示电信号RSSI，实时反馈接收光信号的强度。

本实施例中，所述四路电信号RSSI电流监控比例与本征二极管PIN转换出来的电流信号强度成比例。

所述的时钟数据恢复单元内设有分别与四路差分线连接的四路独立的速率时钟信号恢复电路。每一路速率时钟信号恢复电路与差分线一一对应。通过速率时钟信号恢复电路对25G高速传输信号实现数据恢复、重置和再生以及时钟恢复，消除信号抖动和时延，达到改善系统传输误码率，补偿链路的性能下降

本实用新型的光模块应用于点对点单向传输的光链路，取消QSFP28电信号连接器的光发射单元，将双路并行4×25G速率光信号接收电路单元集成在一个小型化低功耗的QSFP28的封装结构内，将双路100G速率的光信号转换成双路100G速率的电信号，并通过QSFP28光模块金手指将双路并行4×25G速率的电信号输出到系统板卡；本实用新型能够同时接收来自对端的两只不同100G光模块发送过来的光信号，在不增加设备端口密度和硬件成本的基础上，将光模块的单向接收速率提高到并行2×4×25G，保持单向传输距离超过10Km，有效提高了数据传输容量和带宽。本实用新型克服了传统收发一体光模块、定制单收或定制单发光模块在点对点单向传输应用场合仅能实现并行4×25G速率光信号传输的局限性，避免浪费端口资源和增加通讯硬件成本。

实施例3：

在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的QSFP28电信号连接器连接有微控制器，所述的解波器、接受光组件和时钟数据恢复单元分别与微控制器连接。所述的微控制器通过IIC接口与系统板块电路实现通讯互连；微控制器对本实用新型内各电源供电部分实现电压调节、控制和监控；微控制器能够监控本实用新型内的实时工作温度和实时工作电压，提供相应的告警和保护；微控制器通过IIC通讯接口对时钟数据恢复单元实施初始化配置、参数控制及状态监测；微控制器单元利用模数转换电路ADC对解波器共计8路PIN-TIA接收光组件ROSA完成接收光模块信号强度实现实时监测和告警。

本实施例中，系统板块电路一般指交换机、采集器等通讯板块。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：包括QSFP28电信号连接器和与QSFP28电信号连接器连接的两路并行4×25G速率光接收链路。

2.根据权利要求1所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的4×25G速率光接收链路包括按照信息传输方向依次连接的解波器、接受光组件和时钟数据恢复单元，所述的时钟数据恢复单元与QSFP28电信号连接器连接。

3.根据权利要求2所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的QSFP28电信号连接器连接有微控制器，所述的解波器、接受光组件和时钟数据恢复单元分别与微控制器连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的接受光组件、时钟数据恢复单元和微控制器连接之间分别通过四路差分线连接。

5.根据权利要求4所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的时钟数据恢复单元内设有分别与四路差分线连接的四路独立的速率时钟信号恢复电路。

6.根据权利要求4所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的接受光组件内设有分别与四路差分线连接的四路独立的光信号转化电路。

7. 根据权利要求6所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的光信号转化电路包括互相连接的本征二极管PIN和跨阻放大器TIA。

8.根据权利要求1、2、3、5、6、7中任一项所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的QSFP28电信号连接器为QSFP28光模块金手指。

9.根据权利要求2、3、5、6、7中任一项所述的一种100G的QSFP28 LR4双通道接收光模块，其特征在于：所述的解波器为局域网波分复用解波器。