40Gbps有源光纜技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，全球數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，極大地推動(dòng)了云計(jì)算系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展。然而伴隨數(shù)據(jù)吞吐量的增長，高速設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換速率正從10Gbps向40Gbps，甚至100Gbps速率發(fā)展。傳統(tǒng)用于高速設(shè)備間的電互連方式，受其帶寬和傳輸距離限制，已無法滿足現(xiàn)在的高速率互連要求。為了解決高速互連的問題，人們把注意力聚焦到高帶寬的光纖互連方案上，有源光纜（Active Optical Cable，AOC）正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而

2、生的。近年來，伴隨配備40Gbps速率 QSFP+（Quad Small Form-factor Pluggable Plus)接口的交換機(jī)、服務(wù)器以及路由器等設(shè)備在數(shù)據(jù)中心的逐漸商用，40Gbps速率的QSFP+有源光纜市場需求越來越大。
　　本文研究40Gbps QSFP+有源光纜的關(guān)鍵技術(shù)，研制了一款低成本、低功耗的40Gbps QSFP+有源光纜。本文主要研究工作內(nèi)容如下所述：
　　首先通過研究QSFP+模塊使用的S

3、FF-8436協(xié)議，確定了硬件電路和軟件的基本框架。根據(jù)本設(shè)計(jì)的應(yīng)用背景和實(shí)際需求，確定了硬件電路設(shè)計(jì)方案，并完成了具體的原理圖設(shè)計(jì)。同時(shí)完成了光學(xué)方案的設(shè)計(jì)，利用精密加工的45度光纖陣列來實(shí)現(xiàn)與激光器陣列和探測(cè)器陣列的光學(xué)耦合。
　　然后結(jié)合信號(hào)完整性相關(guān)理論完成了PCB(Printed Circuit Board)的設(shè)計(jì)，包括板材的選擇、疊層設(shè)計(jì)、阻抗設(shè)計(jì)以及整體布局等。同時(shí)對(duì)高速信號(hào)鏈路中對(duì)信號(hào)完整性影響較大的金手指和過孔進(jìn)