一种高速率平面光波导的结构和实现方法技术

本发明专利技术涉及光模块技术领域，提供了一种高速率平面光波导的结构和实现方法。其中，结构中包括至少一组光多路复用单元和至少一组光多路解复用单元；每一组光多路复用单元中包括一MUX耦合器和至少两种不同波长的激光器，激光器的输出端与MUX耦合器输入端完成耦合，MUX耦合器输出端与光模块光输出端口连接；每一组光多路解复用单元中包括DEMUX耦合器和至少两个探测器，探测器的输入端与DEMUX耦合器的输出端完成耦合，DEMUX耦合器输入端与光模块光输入端连接。本发明专利技术实施例从而有效的拓宽了高性价比的激光器在高速率光模块中的应用，避免了电口‑光口转码IC的使用，提高了激光器的使用效率。

Structure and implementation method of high rate planar optical waveguide

The invention relates to the technical field of optical modules, and provides a structure and a method for realizing a high rate planar optical waveguide. Among them, at least one group of optical multiplexing unit and at least one group of optical demultiplexing unit includes a structure; each group of optical multiplexing unit includes a MUX coupler and at least two different wavelengths of laser, the output laser with MUX coupler input complete coupling, MUX coupler output and the optical module light output port connection; each optical demultiplexing unit includes at least two DEMUX coupler and detector, and an input end of the detector and the DEMUX coupler is completed DEMUX coupler coupling, the input end and the input end is connected with the light optical module. The embodiment of the invention can effectively broaden the application of laser high performance in high rate optical module, avoiding the use of electric light transcoding of IC, improve the efficiency of the use of lasers.

【技术实现步骤摘要】
一种高速率平面光波导的结构和实现方法
本专利技术涉及光模块
，特别是涉及一种高速率平面光波导的结构和实现方法。
技术介绍
近年来数据通信特别是数据中心的急剧发展，市场需要大量高性能的光模块。高性能主要指光模块的高速率化，集成化和小型化。目前商用40G(10Gx4)和100G(10Gx10或者25Gx4)模块已经进入小批量或量产。然而市场的需求以及标准化又指向诸如200G，400G等速率更高的光模块。因此，急需新的方案来满足市场的要求。图1是现有技术中用于实现200G及400G光模块(其中，200G光模块由200G光发射模块和200G光接收模块构成；400G光模块由400G光发射模块和400G光接收模块构成)的有力构成之一。一般而言，电接口是8接收电接口和8输出电接口(如图1中ERX1-ERX8所示为8接收电接口，以及ETX1-ETX8所示为8输出电接口)。如果使用波特率(baudrate)为25G的不归零码(Non-Return-to-Zero，简写为：NRZ)，则光发射模块的电接口比特率为25GbpsX8＝200Gbps；如果使用波特率为50G的NRZ码，此时才能实现在电接口侧50GbpsX8＝400Gbps比特率的光发射模块。如图1所示，就需要专门的IC将8路的电口数据转换为可以由4路光口传输的信号，对于200G光模块需要200Gbps/4＝50Gbps波特率的激光器4个来构成发射光模块，而对于400G光模块则需要100Gbps波特率的激光器4个来构成发射光模块。如图1所示的实现方案不仅提高了光模块的制作成本，因为需要成本更为昂贵的50Gbps激光器和100Gbps激光器，制约了400G光发射模块的应用和普及；还由于IC模块中8信道电接口到4信道光接口的转码过程，影响了光模块的工作效率。综上所述，当前并没有一种有效设计方案，能够保证光模块传输性能的前提下，还能够保证其生产成本，用于实现400G或者更高波特率的光模块。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的技术问题为设计一种光模块解决方案，能够保证光模块传输性能的前提下，还能够保证其生产成本。本专利技术实施例采用如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种高速率平面光波导的结构，结构中包括至少一组光多路复用单元和至少一组光多路解复用单元；每一组光多路复用单元中包括一多路复用MUX耦合器和至少两种不同波长的激光器，所述激光器的输出端与所述MUX耦合器输入端完成耦合，所述MUX耦合器输出端与光模块光输出端连接；每一组光多路解复用单元中包括解复用DEMUX耦合器和至少两个探测器，所述探测器的输入端与所述DEMUX耦合器的输出端完成耦合，所述DEMUX耦合器输入端与光模块光输入端连接；其中，结构还包括至少一个激光器驱动器和至少一个跨阻放大器，具体的：所述激光器驱动器的输入端连接到光模块数据输入端口，用于获取待发送的数据内容；所述激光器驱动器的输出端口连接到光多路复用单元中相应的激光器；所述跨阻放大器的输入端连接到光多路复用单元中相应探测器的输出端，用于获取所述由探测器探测到的光信号而激发的电信号；所述跨阻放大器的输出端口连接到光模块数据输出端口。可选的，所述至少两种不同波长激光器的波特率为25G、28G、35G、50G和56G中的任意一种。可选的，所述结构包括4组光多路复用单元，每一组光多路复用单元中包含两种不同波长，且对应波特率相同的激光器；所述结构还包括4组光多路解复用单元，每一组光多路解复用单元包含两个探测器。可选的，在所述结构应用于400G光模块，且选择的激光器的波特率为25G时，所述激光器驱动器的工作模式是PAM4编码模式；或者，在所述结构应用于200G光发射模块，且选择的激光器的波特率为25G时，所述激光器驱动器的工作模式是NRZ编码模式。可选的，所述MUX耦合器为3dB耦合器。可选的，所述MUX耦合器为定向耦合器。可选的，所述MUX耦合器为MZI耦合器。可选的，可选的，每一组光多路复用单元中所包含的不同波长激光器之间的激光波长相差大于等于20nm。可选的，DEMUX耦合器具体为定向耦合器。可选的，DEMUX耦合器具体为MZI耦合器。可选的，DEMUX耦合器具体为3dB耦合器，其中，所述DEMUX耦合器与探测器耦合侧的光波导之间还设置有薄膜滤波器，所述薄膜滤波器用于滤出对应发射端的至少两个激光器的不同波长光信号。可选的，DEMUX耦合器具体为3dB耦合器，其中，所述光多路解复用单元中的探测器的光敏面镀上用于过滤不同波长光信号的滤波膜。可选的，所述结构适用于QSFP28、QSFP56、OSFP和QSFP-DD光模块。第二专利技术，本专利技术实施例还提供了一种高速率平面光波导的实现方法，确认待制作的光模块的网速规格和光模块所适用的网络标准，所述实现方法包括：根据所述网络标准确认可供选择的至少两个激光波长和信道个数；根据所述可供选择的激光波长和传输光纤的传输光带宽，选择至少两个可在所述传输光纤中传递的激光波长；根据所述网速规格和信道个数，确认光多路复用单元和光多路解复用单元的组数；其中，每一组光多路复用单元由两个或者两个以上不同波长的预设波特率的激光器与多路复用耦合器耦合实现；每一组光多路解复用单元由两个或者两个以上探测器与跨阻放大器耦合实现；根据选择出来的激光波长，配置相应波长的预设波特率的激光器；根据激光器的个数设置激光器驱动器，其中激光器驱动器用于完成光模块数据输入端口传递过来数据内容的接收，并将其转换为利用激光器发射出去的驱动信号；相应完成探测器和跨阻放大器的配置。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种高速率平面光波导的电路结构，其特征在于，电路结构中包括至少一组光多路复用单元，每一组光多路复用单元中包括一多路复用MUX耦合器和至少两种不同波长的激光器，所述激光器的输出端与所述MUX耦合器输入端完成耦合，所述MUX耦合器输出端与光模块光输出端连接，其中，电路结构还包括至少一个激光器驱动器，具体的：所述激光器驱动器的输入端连接到光模块数据输入端口，用于获取待发送的数据内容；所述激光器驱动器的输出端口连接到光多路复用单元中相应的激光器。可选的，所述至少两种不同波长激光器的波特率为25G、28G、35G、50G和56G中的任意一种，其中，电路结构包括4组光多路复用单元，每一组光多路复用单元中包含两种不同波长，且对应波特率相同的激光器。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种高速率平面光波导的电路结构，其特征在于，电路结构包括至少一组光多路解复用单元，每一组光多路解复用单元中包括解复用DEMUX耦合器和至少两个探测器，所述探测器的输入端与所述DEMUX耦合器的输出端完成耦合，所述DEMUX耦合器输入端与光模块光输入端连接，其中，所述电路结构还包括与探测器相应的跨阻放大器，具体的：所述跨阻放大器的输入端连接光多路解复用单元中相应探测器的输出端，用于获取所述由探测器探测到的光信号而激发的电信号；所述跨阻放大器的输出端口连接到光模块数据输出端口。第五方面，本专利技术实施例还提供了一种高速率平面光波导的实现方法，用于实现如第三方面所提出的高速率平面光波导结构的实现，具体的：确认待制作的光模块的网速规格和光模块所适用的网络标准，所述实现方法包括：根据所述网络标准确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速率平面光波导的结构，其特征在于，结构中包括至少一组光多路复用单元和至少一组光多路解复用单元；每一组光多路复用单元中包括一多路复用MUX耦合器和至少两种不同波长的激光器，所述激光器的输出端与所述MUX耦合器输入端完成耦合，所述MUX耦合器输出端与光模块光输出端连接；每一组光多路解复用单元中包括解复用DEMUX耦合器和至少两个探测器，所述探测器的输入端与所述DEMUX耦合器的输出端完成耦合，所述DEMUX耦合器输入端与光模块光输入端连接；其中，结构还包括至少一个激光器驱动器和至少一个跨阻放大器，具体的：所述激光器驱动器的输入端连接到光模块数据输入端口，用于获取待发送的数据内容；所述激光器驱动器的输出端口连接到光多路复用单元中相应的激光器；所述跨阻放大器的输入端连接到光多路复用单元中相应探测器的输出端，用于获取所述由探测器探测到的光信号而激发的电信号；所述跨阻放大器的输出端口连接到光模块数据输出端口。

【技术特征摘要】
1.一种高速率平面光波导的结构，其特征在于，结构中包括至少一组光多路复用单元和至少一组光多路解复用单元；每一组光多路复用单元中包括一多路复用MUX耦合器和至少两种不同波长的激光器，所述激光器的输出端与所述MUX耦合器输入端完成耦合，所述MUX耦合器输出端与光模块光输出端连接；每一组光多路解复用单元中包括解复用DEMUX耦合器和至少两个探测器，所述探测器的输入端与所述DEMUX耦合器的输出端完成耦合，所述DEMUX耦合器输入端与光模块光输入端连接；其中，结构还包括至少一个激光器驱动器和至少一个跨阻放大器，具体的：所述激光器驱动器的输入端连接到光模块数据输入端口，用于获取待发送的数据内容；所述激光器驱动器的输出端口连接到光多路复用单元中相应的激光器；所述跨阻放大器的输入端连接到光多路复用单元中相应探测器的输出端，用于获取所述由探测器探测到的光信号而激发的电信号；所述跨阻放大器的输出端口连接到光模块数据输出端口。2.根据权利要求1所述的高速率平面光波导的结构，其特征在于，所述至少两种不同波长激光器的波特率为25G、28G、35G、50G和56G中的任意一种。3.根据权利要求1或2所述的高速率平面光波导的结构，其特征在于，所述结构包括4组光多路复用单元，每一组光多路复用单元中包含两种不同波长，且对应波特率相同的激光器；所述结构还包括4组光多路解复用单元，每一组光多路解复用单元包含两个探测器。4.根据权利要求3所述的高速率平面光波导的结构，其特征在于，在所述结构应用于400G光模块，且选择的激光器的波特率为25G时，所述激光器驱动器的工作模式是PAM4编码模式；或者，在所述结构应用于200G光发射模块，且选择的激光器的波特率为25G时，所述激光器驱动器的工作模式是NRZ编码模式。5.根据权利要求1所述的高速率平面光波导的结构，其特征在于，所述MUX耦合器为3dB耦合器。6.根据权利要求1所述的高速率平面光波导的结构，其特征在于，所述MUX耦合器为定向耦合器。7.根据权利要求1所述的高速率平面光波导的结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奔，朱虎，周天红，张玓，秦海立，王志刚，封建胜，宋琼辉，付永安，孙莉萍，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42