100Gbps CFP2 LR4光模块的研究与设计

【摘要】：随着移动互联网的快速发展、三网融合、物联网和云计算和视频等大带宽互联网应用业务的推进与普及,光通信骨干网的带宽压力日益增大,大幅提升光通信网络的传输容量势在必行。对于DWDM光通信传输系统,一种提升传输容量的方法,就是利用100Gbps (以下简称100G)光通信技术,提升光通信信道的传输速率。其中100G光模块,作为100G光通信的关键技术,其实现技术复杂,目前成本依然很高,一定程度上制约了100G光通信发展的障碍。因此,加快100G光模块技术的发展,设计出符合光通信协议、功耗更低、封装结构更小、成本更低的光模块,成为推动光通信发展的关键。本课题100Gbps CFP2 LR4光模块的研究与设计,目的就是为解决以上的问题,满足市场对100G光模块的需求。本课题研究的100Gbps CFP2 LR4光模块,封装尺寸仅有111.6x41.5x17.4mm,由4路光波长通道输出,每路光信号的最大调制速率达到27.952493Gbps,最大光纤传输距离最大为10km,符合802.3ba, CFP2 MSA等协议对规定CFP2光模块的定义。本文首先通过介绍100G光模块的研究背景,明确了100Gbps CFP2 LR4光模块的研究意义；然后对100G光模块的相关协议做了介绍,并根据协议要求确定了商用化100Gbps CFP2 LR4光模块的设计指标；随后介绍了100Gbps CFP2 LR4光模块设计中的关键器件技术,对激光器自动温度控制、自动光功率控制、模块通信设计和PCB设计等进行了详细描述；最后对设计的100Gbps CFP2 LR4光模块进行了全面的测试与系统的分析,并对现有设计的不足,提出了后续工作中继续优化和完善光模块的措施。