一种基于PAM4调制信号的光收发模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于PAM4调制信号的光收发模块，光收发模块包括电接口单元、DSP处理单元、外部信号处理单元和光收发组件，其中：电接口单元与DSP处理单元连接，电接口单元发射出的电信号经过DSP处理单元后形成原始PAM4信号，原始PAM4信号传送至外部信号处理单元；外部信号处理单元将原始PAM4信号进行耦合后形成PAM4调制信号，PAM4调制信号输出至光收发组件；光收发组件将PAM4调制信号转换成光信号向外发射，或，光收发组件将接收到的外部PAM4光信号转换成PAM4电信号并发送至DSP处理单元；光收发组件采用单独光纤双向传输的形式。本实用新型专利技术无需外加Driver芯片驱动激光器，通过增加设置外部信号处理单元，降低了模块的复杂程度，功耗与发热得到改善。功耗与发热得到改善。功耗与发热得到改善。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PAM4调制信号的光收发模块


[0001]本技术属于光通信
，更具体地，涉及一种基于PAM4调制信号的光收发模块。

技术介绍

[0002]目前，我国5G网络建设已全面铺开，宣告了5G时代的正式到来。新一代5G承载网中，5G基站带宽需求大幅提升，对每单位传输要求更低成本，并且需求更高的光纤使用效率。这低成本、高传输密度、高光纤利用率等需求驱使着PAM4调制技术的模块的大量使用。
[0003]现有四电平脉冲幅度调制4
‑
Level Pulse Amplitude Modulation，简称：PAM4光模块解决方案，一般是基于非归零码Not Return to Zero，简称：NRZ编码的双纤收发合一方案。由于PAM4信号每个眼高幅度只有NRZ的大约1/3，对噪声更加敏感，也更容易受到色散等的影响，所以其传输距离相对来说比较有限。同时，已有的PAM4调制光模块成本目前也偏高，为了获得更佳的传输性能，已有的PAM4调制长距离光模块设计结构也比较复杂，功耗、发热都相对较高。
[0004]鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种基于PAM4调制信号的光收发模块，其目的在于降低模块复杂程度，由此解决目前光模块功耗高的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了一种基于PAM4调制信号的光收发模块，其特征在于，光收发模块包括电接口单元1、DSP处理单元2、外部信号处理单元3和光收发组件4，其中：
[0007]所述电接口单元1与所述DSP处理单元2连接，所述电接口单元1发射出的电信号经过所述DSP处理单元2后形成原始PAM4信号21，所述原始PAM4信号21传送至所述外部信号处理单元3；
[0008]所述外部信号处理单元3将所述原始PAM4信号21进行耦合后形成PAM4调制信号31，所述PAM4调制信号31输出至所述光收发组件4；
[0009]所述光收发组件4将所述PAM4调制信号31转换成光信号向外发射，或，所述光收发组件4将接收到的外部PAM4光信号转换成PAM4电信号并发送至所述DSP处理单元2；
[0010]所述光收发组件4采用单独光纤双向传输的形式。
[0011]优选地，所述光收发模块包括控制单元5，所述控制单元5选择MCU控制器，所述控制单元5控制所述DSP处理单元2和所述光收发组件4，所述控制单元5驱动所述光收发组件4完成电信号与光信号之间的相互转换。
[0012]优选地，所述电接口单元1发射NRZ电信号，所述NRZ电信号通过两路、四路、八路或十六路通道达到所述DSP处理单元2。
[0013]优选地，所述NRZ电信号的信号速率选择波特率为25.78GHz、26.5625GHz和
28.05GHz中的一种。
[0014]优选地，所述DSP处理单元2预设接收NRZ电信号的合路方式，所述原始PAM4信号21的通道数目为所述NRZ电信号通道数目的二分之一、四分之一和八分之一中的一种。
[0015]优选地，所述外部信号处理单元3包括偏置信号单元32和信号耦合单元33，其中：
[0016]所述偏置信号单元32输出VEA偏置直流信号；
[0017]所述信号耦合单元33选用Bias
‑
T电路；
[0018]所述信号耦合单元33将所述原始PAM4信号21与所述VEA偏置直流信号通过所述Bias
‑
T电路进行耦合形成所述PAM4调制信号31。
[0019]优选地，所述BIAS
‑
T电路包括隔直电容、高频电感、和滤波电容。
[0020]优选地，所述光收发组件4中光发射组件选用EML激光器41，光接收组件选用APD光接收机42。
[0021]优选地，所述控制单元5与所述DSP处理单元2之间通过I2C或MDIO互相通信。
[0022]优选地，所述控制单元5向所述光收发组件4提供受控制的Bias电流，使得所述光收发组件4正常工作。
[0023]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0024]本技术无需外加Driver芯片驱动激光器，通过增加设置外部信号处理单元，降低了模块的复杂程度，功耗与发热方面都得到了改善，模块的成本也相对更低。
[0025]本技术采用包含EML激光器和APD光接收机的光收发组件能够实现PAM4信号的超过40km的长距离传输，单纤双向传输可以有效提高光纤利用率。
[0026]综上，本技术可以满足长距离、低功耗、高传输密度、高光纤利用率的要求。
附图说明
[0027]图1是本实施例一提供的光收发模块示意图；
[0028]图2是本实施例一提供的外部信号处理单元示意图。
[0029]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0030]1‑
电接口单元；2
‑
DSP处理单元；21
‑
原始PAM4信号；3
‑
外部信号处理单元；31
‑
PAM4调制信号；32
‑
偏置信号单元；33
‑
信号耦合单元；4
‑
光收发组件；41
‑
EML激光器；42
‑
APD光接收机；5
‑
控制单元。
具体实施方式
[0031]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0032]在本技术的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本技术的限制。
[0033]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0034]实施例一：
[0035]本实施例一提供一种基于PAM4调制信号的光收发模块，光收发模块包括电接口单元1、DSP处理单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PAM4调制信号的光收发模块，其特征在于，光收发模块包括电接口单元(1)、DSP处理单元(2)、外部信号处理单元(3)和光收发组件(4)，其中：所述电接口单元(1)与所述DSP处理单元(2)连接，所述电接口单元(1)发射出的电信号经过所述DSP处理单元(2)后形成原始PAM4信号(21)，所述原始PAM4信号(21)传送至所述外部信号处理单元(3)；所述外部信号处理单元(3)将所述原始PAM4信号(21)进行耦合后形成PAM4调制信号(31)，所述PAM4调制信号(31)输出至所述光收发组件(4)；所述光收发组件(4)将所述PAM4调制信号(31)转换成光信号向外发射，或，所述光收发组件(4)将接收到的外部PAM4光信号转换成PAM4电信号并发送至所述DSP处理单元(2)；所述光收发组件(4)采用单独光纤双向传输的形式。2.如权利要求1所述的基于PAM4调制信号的光收发模块，其特征在于，所述光收发模块包括控制单元(5)，所述控制单元(5)选择MCU控制器，所述控制单元(5)控制所述DSP处理单元(2)和所述光收发组件(4)，所述控制单元(5)驱动所述光收发组件(4)完成电信号与光信号之间的相互转换。3.如权利要求2所述的基于PAM4调制信号的光收发模块，其特征在于，所述电接口单元(1)发射NRZ电信号，所述NRZ电信号通过两路、四路、八路或十六路通道达到所述DSP处理单元(2)。4.如权利要求3所述的基于PAM4调制信号的光收发模块，其特征在于，所述NRZ电信号的信号速率选择波特率为25.78GHz、26.5625G...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖蠡虎，付玉婷，林韬，阮扬，邓磊，于艳辉，赵雪玲，梅凯，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：