一种高性能的光纤互连系统的制作方法

文档序号:25598879发布日期:2021-06-22 17:18阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高性能的光纤互连系统,其特征在于,所述光纤互连电路包括电接口,光路接口,变速箱,nrz接收发送机,其中,

所述系统电接口信号为n/2路pam4信号,光路接口信号为n路nrz信号;n为大于等于2的偶数;

所述电接口使用100gdsfp接口或sfp-ddpam4电接口单元;

输入电口信号为两路50gpam4信号tx1,tx2,输出电口信号为两路50gpam4信号rx1,rx2;

所述变速箱将pam4输入信号tx1,tx2转化成nrz信号,由nrz光发送单元转化为nrz光信号,并且,

nrz接收单元接收nrz光信号,把信号放大后传给变速箱,变速箱把nrz信号合成pam4信号,生成dsfp或sfp-dd电接口信号rx1,rx2。

2.根据权利要求1所述的光纤互连电路,其特征在于,所述变速箱包括发送机端变速箱和接收机端变速箱,通过开关和pam4编码/解码器,使光纤互连电路实现pam4模式和nrz模式的复用。

3.根据权利要求1所述的光纤互连电路,其特征在于,nrz接收发送机包括nrz接收机和nrz发送机,

nrz发送机输入为四通道nrz信号,经由ctle连续时间线性均衡器补偿信道衰减后输入到cdr时钟恢复模块,

nrz接收机输入为nrz光信号,pd光电探测器阵列把光转化成的电流信号,经由tia跨阻放大器把小信号进行放大,限幅放大器把信号进一步放大,输入到cdr时钟恢复模块。

4.根据权利要求3所述的光纤互连电路,其特征在于,nrz发送机中的cdr时钟恢复模块包括相位比较器,环路滤波器,vco时钟生产器,

当用于低速数据输入时,cdr时钟恢复模块通过旁路数据选择器,实现高速模式和低速模式的复用。

5.根据权利要求4所述的光纤互连电路,其特征在于,cdr相位比较器包括非线性相位比较器或线性相位比较器,

cdr时钟恢复和旁路数据由旁路数据选择器进行选择,输出给驱动器driver,驱动器driver集成预加重均衡器,对输出信号进行高频分量的提升,用于补偿光路的衰减;

输出信号经由vcsel激光器转换成光信号。

6.根据权利要求3所述的光纤互连电路,其特征在于,nrz接收机中的cdr时钟恢复模块包括相位比较器,环路滤波器,vco时钟生产器,

当用于低速数据输入时,cdr时钟恢复模块通过旁路数据选择器,可以实现高速模式和低速模式的复用。

7.根据权利要求6所述的光纤互连电路,其特征在于,cdr相位比较器包括非线性相位比较器或线性相位比较器组成;

cdr时钟恢复和旁路数据由数据选择器进行选择,输给输出级,输出级集成有前向反馈均衡器对信号进行去加重,去加重保持信号上升沿和下降沿的幅度不变,其它地方信号进行衰减,来补偿电信号的衰减。

8.根据权利要求2所述的光纤互连电路,其特征在于,发送器机端变速箱包括ctle连续时间线性均衡,电位判决器和pam4解码器,pam4解码器输入信号经ctle连续时间线性均衡器补偿信道衰减;

均衡后的信号,经判决后得到3路nrz,3路nrz信号经过解码后得到2路nrz;一路nrz作为pam4的高有效位,直接由切片后的中间一路nrz信号得到;另外一路nrz作为pam4的低有效位,利用切片后的三路输出进行逻辑得到。

9.根据权利要求2所述的光纤互连电路,其特征在于,接收机端变速箱把两路nrz合成一路pam4;

pam4编码器由cml电路实现,一路nrz信号可以作为高有效位,另外一路nrz信号可以作为低有效位;

两路nrz输入到cml电路的输入端,电流进行加权,得到pam4信号。

10.一种使用变速箱高性能的光纤互连系统的有源光缆,其特征在于,所述有源光缆包括第一端和第二端,所述第一端和第二端具有权利要求1至9任一权利要求所述的光纤互连电路,第一端和第二端之间通过多模光纤连接。


技术总结
本发明提供一种高性能的光纤互连系统,包括PAM4电接口,变速箱,NRZ光发送与接收单元,NRZ信号的光路。所述系统电口为N/2(N为大于等于2的偶数)路PAM4信号,光口为N路NRZ信号,接收机和发送机更容易处理NRZ光路信号,从而实现高性能的互连系统。本系统接收机和发送机的光路接口均为N路NRZ信号,但电口为N/2路PAM4信号,所以提高了端口密度。本系统能把传统的100G SFP接口改造为下一代100GDSFP或SFP‑DD接口,通信通道密度和速率都提高一倍,同时又向下兼容SFP接口。利用本光纤互连系统的100G SR2AOC有源光缆由多模光纤,变速箱,NRZ接收发送机,光器件组成。该有源光缆能兼容下一代数据中心应用的DSFP/SFP‑DD封装技术,实现两路并行2x50Gbps PAM4信号光电传输。本光通信系统可以实现PAM4模式和NRZ模式的复用。通过切换变速箱的开关,电接口可以为PAM4模式或NRZ模式。

技术研发人员:孙双;王祚栋;毛蔚;白昀
受保护的技术使用者:飞昂创新科技南通有限公司
技术研发日:2021.03.31
技术公布日:2021.06.22
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