基于XFP結(jié)構(gòu)的10Gb-s光電收發(fā)模塊的設(shè)計及性能測試.pdf

1、作為當(dāng)今三大科學(xué)技術(shù)之一，信息技術(shù)取得了爆炸式的發(fā)展。近年來，隨著新的通訊方式的出現(xiàn)，對信道帶寬的要求越來越高，而光纖通訊在傳輸距離和帶寬方面具有無可比擬的優(yōu)勢。作為光纖通信設(shè)備的一個重要組成部分，光模塊在最近幾年里取得了快速的發(fā)展。光模塊的發(fā)送和接收速率不斷提高，同時也涌現(xiàn)了多種封裝方式，如1*9(9 Pins)、GBIC(Gigabit Interface Converter)、SFP(Small Form-factor Plugg

2、ables)、SFP+(SFP擴展)、X2（X-wavelength Two ports）和XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable)等。其中XFP為當(dāng)下較為流行的10G模塊，因10G以太網(wǎng)的飛速發(fā)展，所以研究XFP模塊有較為現(xiàn)實的意義。
　　本文以“10G XFP LR帶DDM(Digital Diagnose Monitoring)收發(fā)一體光模塊”項目為研究背景，敘述了XFP相關(guān)發(fā)展

3、和應(yīng)用的背景，還介紹了XFP接收端和發(fā)射端的相關(guān)原理、設(shè)計方案以及數(shù)字診斷和測試方案等。
　　本文將先分析光纖信道的一些特性，對信道色散以及色散的克服方法展開具體的論述，也介紹了光纖和模塊耦合的一些理論。在硬件方面，將給出具體的電路方案。本文設(shè)計的XFP電路采用收發(fā)一體芯片Si5040，TOSA(Tansmitter Optical Subassembly)采用EML，ROSA(Receiver Optical Subassemb

4、ly)采用APD，單片機采用F311，接口采用XFI，完全符合XFP MSA規(guī)定，具有熱插拔性。本電路可以編程調(diào)試功率和消光比，并具有數(shù)字診斷功能。由于是高速電路，在電路設(shè)計和PCB布線過程中，充分考慮了信號完整性分析。筆者搭建了眼圖測試系統(tǒng)，分析了各種劣質(zhì)眼圖產(chǎn)生的原因，并給出了電路調(diào)試方法，使發(fā)端信號眼圖質(zhì)量較高。測試部分，采用Tektronix公司的CSA8200進行光眼圖分析，采用Instelent公司的誤碼儀E6010進行誤碼