1 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074
2 武汉光迅科技股份有限公司, 武汉 430074
随着第五代移动通信(5G)网络全面部署, 光通信产业进入到全面快速发展的阶段。根据数据中心光模块的市场需求, 光模块在未来必然向高速率和低价格方向发展。文章所研究的400 Gbit/s双密度四通道小型可插拔封装(QSFP-DD)光收发模块采用近高斯光束理论进行光路设计, 并通过ZEMAX软件进行光路仿真分析, 使用优化函数对球面参数进行优化, 最终得到耦合效率为74.8%, 分析不同偏移下的耦合效率以得到误差范围。对接触面的菲涅尔反射进行分析, 对比不同研磨角度下的器件性能以及模块高温传纤测试, 通过对比选择斜8 °进行适配。根据实验结果对比协议要求, 文章的光路设计搭配斜8 °的光纤可以很好地满足使用场景。
数据中心 光通信 400 Gbit/s光模块 光路仿真 回波损耗 dater center optical communication 400 Gbit/s optical module simulation of light path return loss
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2 武汉光迅科技股份有限公司, 武汉 430205
如今数据中心的业务流量需求急剧上升, 很多服务商早已开始着手400 Gbit/s以太网通信系统的建设。相比于100 Gbit/s光模块, 400 Gbit/s光模块可提供更高的传输带宽以及更低的功耗和成本。针对上述需求, 文章提出了一种应用于数据中心光通信网络系统的400 Gbit/s光收发模块设计方案。首先介绍了400 Gbit/s光模块的相关协议及标准, 然后给出了模块的总体设计框架, 主要从速率转换、发射、接收和监控4部分进行了阐述, 最后对该模块进行了测试。测试结果表明, 该模块符合各项协议与标准的规定, 是一种能实现数据中心400 Gbit/s以太网传输的良好解决方案。
数据中心 光通信 400 Gbit/s以太网 400 Gbit/s光模块 data center optical communication 400 Gbit/s Ethernet 400 Gbit/s optical module
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2 武汉光迅科技股份有限公司， 武汉 430205
可调突发激光器是下一代光接入网中的关键器件，文章对一种基于电吸收调制激光器和半导体光放大器的波长可调谐的突发激光器进行光路设计，使用常用的光学元件，通过ZEMAX软件进行光路仿真并对光路进行优化设计，从而得出光学系统的耦合效率。整个光路由电吸收调制激光器、半导体光放大器、隔离器和各类透镜组成，通过仿真结果得出激光器出射功率，结合实验结果及系统要求，验证了该设计能够满足器件要求。
下一代无源光网络 可调突发激光器 电吸收调制激光器 半导体光放大器 光路仿真 next generation of passive optical networks tunable burst laser electric absorption modulation laser semiconductor optical amplifier simulation of light path
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阐述了应用于万兆无源光网络（XGPON） 光线路终端（OLT）收发模块的2.5 Gbit/s突发接收机的基本原理，为了提高接收机性能，采用自动调节电路频域特性的方法，设计了一种接收电路，该电路能够在很短的时间间隙内建立接收信号，同时还具有极高的灵敏度。
万兆无源光网络 突发接收机 无源光网络 时分多址 XGPON BM-receiver PON time division multiple access
近年来, 大数据和云计算的发展不断地促进以太网交换机的升级, 在这个过程中, 需要一种支持SGMII(串行吉比特媒体独立接口)的光模块来应用在百兆和千兆交换机之间。SGMII是连接PHY(物理层)芯片和MAC(物理地址)的接口。文章在常规的100 Base-FX光模块中内置一块100/1 000 Mbit/s的PHY芯片, 使来自千兆交换机MAC层的千兆数据通过百兆光模块转换成百兆数据再通过光信号传输出去, 从而实现百兆和千兆交换机之间的直接通信。
以太网交换机 串行吉比特媒体独立接口 物理层 增强型小型可插拔光模块 Ethernet switch SGMII PHY ESFP
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25 Gbit/s SFP+光收发合一模块的设计实现为现有以太网和服务器升级路线提供了另一种更为有效且可行的解决方案。介绍了25 Gbit/s以太网技术标准和32GFC(光纤通道)相关标准进展以及25 Gbit/s光模块的封装形式, 阐述了25 Gbit/s光模块的基本原理和结构框图; 详细分析了25 Gbit/s光模块的技术方案、接口指标和器件芯片要求, 为25 Gbit/s光收发模块的设计和实现提供了参考。
25 Gbit/s以太网 单模光纤传输 光收发模块 25 Gbit/s Ethernet single mode optical fiber transmission optical transceiver module
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随着数据通信及互联网的高速发展, P2P(对等)网络、在线应用及视频业务都呈现出爆炸式增长, 而云计算时代的到来需要大容量、高密度的数据互联及交换处理, 上述业务需求均成为超100 Gbit/s技术发展的核心驱动力。400 GE(吉比特以太网)能够在100 GE的基础上进一步提升网络容量并降低每比特的传输成本, 有效地解决运营商日益面临的业务流量及网络带宽持续增长的压力, 其将在数据中心得到大规模应用。文章对400 GE客户侧光模块的技术方案、传输性能、规格指标和功耗要求做了详细地介绍和分析。
400吉比特以太网 垂直腔面发射激光器 脉冲幅度调制 离散多载波技术 400 GE VCSEL PAM DMT
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提出一种基于液晶技术的新型WSC(波长选择交叉互连)结构设计,在传统1×N 波长选择交叉的基础上通过偏振态的复用实现2×4的WSC,可减少系统组网所需的器件数量,提高系统集成度,降低组网成本.理论分析与实验证明,该新型WSC整体插损＜5 dB,50 GHz栅格工作状态3 dB带宽＞40 GHz,与理论结果基本吻合.
可重构光分插复用 液晶 波长选择交叉互连 Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer (ROADM liquid crystal WSC
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2 新一代光纤通信技术和网络国家重点实验室(筹)，武汉 430074
3 武汉光迅科技股份有限公司，武汉 430205
为了降低可调光滤波器的带宽，采用双光栅结构和基于微机电系统的反射镜相结合的方法，构建了具有波长连续可调谐的超窄带宽滤波器，并进行了理论分析和实验验证，取得了滤波带宽小于0.4nm的数据。结果表明，双光栅结构的光滤波器具有性能稳定、重复性优良的性能特点，并且很好地满足了带宽需求。这种结构显著降低了可调谐光滤波器的滤波带宽，提高了系统的稳定性。
光学器件 可调光滤波器 双光栅 微机电系统 optical devices tunable optical filter double gratings microelectromechanical systems
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2 武汉邮电科学研究院，武汉 430000
3 光纤通信技术和网络国家重点实验室，武汉430000
为了分析高斯光束经衍射光栅后的衍射特性，采用标量衍射理论推导出单色高斯光束的夫琅禾费衍射公式，在此基础上采用高斯光束耦合理论研究了复色高斯光束在衍射光栅的分光作用下的滤波特性，并与平行平面光束通过衍射光栅的分光特性进行了比较。结果表明，单色高斯光束在能量分布上与因子T相关，并且复色光束的滤波带宽会收窄。这为设计和优化高性能光滤波器提供了理论参考。
激光光学 高斯光束 滤波 衍射光栅 laser optics Gaussian beam filtering diffractive grating
