一种800G LR8光模块制造技术

技术编号：40579646 阅读：8 留言：0更新日期：2024-03-06 17:22

本发明专利技术涉及光通信数据传输技术领域，尤其涉及一种800G LR8光模块，包括光信号发射单元、光信号接收单元及8通道DSP单元，光信号发射单元包括具有能发设8束激光信号的激光发射模块、输出端硅光单片集成模块及调制器驱动模块，输出端硅光单片集成模块上集成8路MZ调制器和波分复用器；光信号接收单元包括输入端硅光单片集成模块和跨阻放大器，输入端硅光单片集成模块上集成波分复用器和8通道光电二极管。其替换了在数据中心10KM传输距离上采用相干技术的800G ZR模块，在TX通道和RX通道只需各采用单根光纤的LC插口，并且采用单硅片集成，降低了成本，减少了模块制程长度和损耗，采用QSFP‑DD封装，体积小兼容性好。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信数据传输，尤其涉及一种800g lr8光模块。

技术介绍

1、随着数字化时代的到来，数据量的爆发性增长对通信网络的传输能力提出了更高的要求。作为数据中心、云计算和5g通信等领域重要的组成部分，光模块不断发展以满足日益增长的带宽需求。800g光模块作为目前最先进的光模块之一，已经取得了显著的进展。

2、对于800g光模块接口技术，有两个主要的组织，一个是800g pluggable msa工作组，另一个是qsfp-dd 800 msa工作组。基于800g pluggable msa工作组发布的800g技术白皮书，其主要应用场景是基于数据中心下的百米级左右场景的sr8 8x100g解决方案、500m距离的dr8 800g光模，2km的800g qsfp-dd 2xfr4光模块，但是到了10公里时就不得不采用相干技术的zr（ze best range，最长距离）800g光模块，如图1所示，其最长传输距离为80公里。但是，相干模块技术复杂，成本高，能耗大，特别是在10公里的应用场合更显得缺乏性价比。

3、因此，有必要提出一种更适合10公里应用场景的低成本、低耗能的800g lr8（longreach，长距离）光模块。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种800g lr8光模块，其解决了现有技术中10公里应用场景的zr 800g光模块成本高，能耗大、缺乏性价比的技术问题。

3、（二）技术方案

4、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：

5、提供一种800g lr8光模块，所述800g lr8光模块包括光信号发射单元、光信号接收单元以及8通道dsp单元；

6、所述光信号发射单元包括激光发射模块、输出端硅光单片集成模块以及调制器驱动模块，其中，所述输出端硅光单片集成模块上集成有8路mz调制器和波分复用器，所述调制器驱动模块接收所述8通道dsp单元发送的数据电信号，并向所述输出端硅光单片集成模块输出调制信号，以使所述输出端硅光单片集成模块将所述激光发射模块发射的8束激光信号进行调制和wdm处理后汇聚成一束包含8个波长的输出光信号；

7、所述光信号接收单元包括输入端硅光单片集成模块和跨阻放大器，其中，所述输入端硅光单片集成模块上集成有波分复用器和8通道光电二极管，所述输入端硅光单片集成模块将接收的包含8个波长的输入光信号进行wdm处理后分配到对应通道的光电二极管中生成光电流信号，并将所述光电流信号输出至所述跨阻放大器，由所述跨阻放大器输出电信号至所述8通道dsp单元，并由所述8通道dsp单元对所述电信号进行解码。

8、可选地，所述800g lr8光模块还包括硅光控制芯片；所述激光发射模块采用8个波长的激光器阵列；所述硅光控制芯片分别与所述输出端硅光单片集成模块和输入端硅光单片集成模块电连接，为每个波长的激光器独立的驱动电流以驱动各激光器发光，并对所述输出端硅光单片集成模块和输入端硅光单片集成模块的参数控制。

9、可选地，所述光信号发射单元还包括tec控制芯片，所述tec控制芯片与所述激光发射模块电连接，用于调节所述激光发射模块的温度以稳定其输出的8束激光信号。

10、可选地，所述光信号发射单元还包括准直透镜、汇聚透镜和光纤lc输出接口；

11、所述激光发射模块发射的光信号经过准直透镜准直，再经过汇聚透镜汇聚进入各个通道的硅光调制输入光口，从而进入所述输出端硅光单片集成模块中，其中，所述硅光调制输入光口设于所述输出端硅光单片集成模块的光信号输入端；

12、所述光纤lc输出接口与所述输出端硅光单片集成模块电连接并接收所述输出端硅光单片集成模块输出的输出光信号。

13、可选地，所述输入端硅光单片集成模块的8通道光电二极管与所述跨阻放大器通过金线绑定的方式实现电连接。

14、可选地，所述光信号接收单元还包括光纤lc输入接口，所述光纤lc输入接口与所述输入端硅光单片集成模块电连接，并将接收到的包含8个波长的输入光信号发送给所述输入端硅光单片集成模块。

15、可选地，所述800g lr8光模块还包括金手指，所述金手指与所述8通道dsp单元电连接，用于向所述8通道dsp单元发送来自系统mac芯片的8通道的100g pam4电信号，以及接收所述8通道dsp单元输出的单波100g pam4电信号并将其发送给所述系统mac芯片。

16、可选地，所述800g lr8光模块还包括电源单元，所述电源单元接收从金手指输入的主电源，并为所述800g lr8光模块内的电子元件提供电源。

17、可选地，所述800g lr8光模块还包括mcu控制单元；

18、所述mcu控制单元分别与所述金手指、电源单元、8通道dsp单元以及硅光控制芯片电连接，以实现对所述800g lr8光模块的工作状态的监控和指示；

19、所述mcu控制单元还与系统mac芯片通信，以实现所述系统mac芯片对所述800glr8光模块的管理。

20、可选地，所述800g lr8光模块采用qsfp-dd封装技术进行封装。

21、（三）有益效果

22、本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提出的800g lr8光模块，替换了现有技术在数据中心10km传输距离上采用相干技术的800g zr模块，并采用了8个波长的激光发射模块做光源，在输出端采用8路mz调制器和波分复用器对输出光信号进行处理，在输入端采用波分复用器和8通道光电二极管对输入光信号进行处理，因此，无论在输入通道还是输出通道只需各采用单根光纤的lc插口，方便数据中心的升级，不需要追加光纤资源的投入，并且输出端的mz调制器和波分复用器以及输入端的波分复用器和8通道光电二极管均采用单硅片集成，实现了低成本，减少模块制程长度和损耗的目的，提高了性价比。并且800g lr8光模块采用了qsfp-dd封装，体积小兼容性好。

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【技术保护点】

1.一种800G LR8光模块，其特征在于，所述800G LR8光模块包括光信号发射单元、光信号接收单元以及8通道DSP单元（4）；

2.如权利要求1所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述800G LR8光模块还包括硅光控制芯片（11）；

3.如权利要求2所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述光信号发射单元还包括TEC控制芯片（12），所述TEC控制芯片（12）与所述激光发射模块（13）电连接，用于调节所述激光发射模块（13）的温度以稳定其输出的8束激光信号。

4.如权利要求1所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述光信号发射单元还包括准直透镜、汇聚透镜和光纤LC输出接口（21）；

5.如权利要求1所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述输入端硅光单片集成模块（10）的8通道光电二极管与所述跨阻放大器（7）通过金线绑定的方式实现电连接。

6.如权利要求1所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述光信号接收单元还包括光纤LC输入接口（22），所述光纤LC输入接口（22）与所述输入端硅光单片集

7.如权利要求2所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述800G LR8光模块还包括金手指（1），所述金手指（1）与所述8通道DSP单元（4）电连接，用于向所述8通道DSP单元（4）发送来自系统MAC芯片的8通道的100G PAM4电信号，以及接收所述8通道DSP单元（4）输出的单波100G PAM4电信号并将其发送给所述系统MAC芯片。

8.如权利要求7所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述800G LR8光模块还包括电源单元（3），所述电源单元（3）接收从金手指（1）输入的主电源，并为所述800G LR8光模块内的电子元件提供电源。

9.如权利要求8所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述800G LR8光模块还包括MCU控制单元（2）；

10.如权利要求9所述的800G LR8光模块，其特征在于，所述800G LR8光模块采用QSFP-DD封装技术进行封装。

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【技术特征摘要】

1.一种800g lr8光模块，其特征在于，所述800g lr8光模块包括光信号发射单元、光信号接收单元以及8通道dsp单元（4）；

2.如权利要求1所述的800g lr8光模块，其特征在于，所述800g lr8光模块还包括硅光控制芯片（11）；

3.如权利要求2所述的800g lr8光模块，其特征在于，所述光信号发射单元还包括tec控制芯片（12），所述tec控制芯片（12）与所述激光发射模块（13）电连接，用于调节所述激光发射模块（13）的温度以稳定其输出的8束激光信号。

4.如权利要求1所述的800g lr8光模块，其特征在于，所述光信号发射单元还包括准直透镜、汇聚透镜和光纤lc输出接口（21）；

5.如权利要求1所述的800g lr8光模块，其特征在于，所述输入端硅光单片集成模块（10）的8通道光电二极管与所述跨阻放大器（7）通过金线绑定的方式实现电连接。

6.如权利要求1所述的800g lr8光模块，其特征在于，所述光信号接收单元还包括光纤lc输入接口（22），所述光纤lc输入接口（22...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国威，刘能，李勋涛，秦伟东，李连城，郑波，过开甲，魏志坚，
申请(专利权)人：深圳市迅特通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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