针对200Gbit/s PAM4光收发模块的设计需求, 提出了一种基于四阶脉冲幅度调制(PAM4)、数据传输速率达200Gbit/s的光发射组件封装方案。该封装内部集成了4路PAM4电/光转换通道, 单通道数据传输速率为50Gbit/s。介绍了该200Gbit/s PAM4光发射组件的组成和技术难点, 然后对其中的50Gbit/s数据传输通道进行了建模、仿真和优化, 最后完成了样品的测试。测试结果表明: 样品的单通道PAM4数据速率可达50Gbit/s, 整体PAM4数据速率可达200Gbit/s, 满足光收发模块的设计需求。

针对目前常用的Cameralink视频信号的光纤传输方案系统结构过于复杂的问题, 提出一种基于MAX9249/MAX9268的Cameralink视频信号的光纤传输方案。在发送端利用MAX9249实现Cameralink视频信号解串行化、编码、串行化, 得到光模块驱动信号CML; 在接收端利用MAX9268实现CML信号解串行化、解码、串行化, 得到Cameralink视频信号, 并对光收发模块的设计与选型作了详细阐述。用示波器抓取发送端和接收端高速串行信号的眼图, 结果比较清晰, 眼睛张开度大, 发送端的Q因子为24.46, 满足发送端大于12的要求, 接收端Q因子为8.13, 满足接收端大于6的要求。计算机采集的实时画面, 经过10 min传输无明显可视的像素噪点, 验证了该传输方案的可行性和有效性。

针对日益增长的以太网带宽需求，提出一种四阶脉冲幅度调制(PAM4)的400 Gbit/s外形封装可插拔(CFP8)光收发模块的解决方案。阐述了400 Gbit/s标准主要测试指标、技术方案、CFP8的基本原理和结构框图，通过直接调制激光器和电吸收调制激光器两种方案对比，测试得到了优良的光眼图和电眼图，表明PAM4 CFP8光模块是实现400 Gbit/s以太网传输的良好解决方案，在高速光通信系统中具有广阔的应用前景。

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。

PAM4(四阶脉冲幅度调制)为100/400 Gbit/s以太网提供了一种有效可行的解决方案。介绍了400 Gbit/s以太网的技术标准进展和两种400 Gbit/s光模块的封装形式, 阐述了PAM4光收发模块的基本原理和结构框图, 通过分析不同速率的技术方案和参数,表明28 GBaud PAM4是实现400 Gbit/s以太网传输较好的方案;综述了模块设计所需的器件、芯片、测试仪器和测试方案的现有技术水平, 为100/400 Gbit/s PAM4光收发模块的设计和实现提供参考。

文章介绍了基于31.786 Gbaud/s 光收发模块实现的32×100 Gbit/s信号速率、2 080 km标准单模光纤的实时相干光传输试验, 信号采用PM-QPSK(偏振复用四相相移键控)调制格式。信号光源为单个激光器产生的32路波分复用子光载波, 频率间隔为32 GHz, 频谱效率达到3.11 bit/s/Hz。信号传输2 080 km后, 采用20%的FEC(前向纠错)编码时, Q值仍有1.2 dB的余量。此外, 还研究了光滤波器带宽与OSNR(光信噪比)代价的关系。25 h挂机试验结果显示, 信号接收纠错前误码率在1E-2以下, 表明该传输系统稳定可靠。该系统为国内首个单光源3.2 Tbit/s实时传输试验系统,对提升现有100 Gbit/s商用光纤传输系统的传输效率有较大的指导意义。

介绍了评估100 Gbit/s线路侧光收发模块性能的两个指标：接收机OSNR(光信噪比)容限和PreFEC(纠错前)对应模块最大误码率的OSNR值。前者用于评估光模块硬件和软件算法的总体性能，后者用于评估光模块关闭软件算法后的性能。给出了测试框图，采用积分法进行测试，需要对测试结果进行校准。该测试方法对其他线路侧光模块的OSNR测试有一定的借鉴作用。

基于相位噪音和相控阵理论，运用线阵天线原始方向图函数和光纤链路噪音系数公式，根据天线波束指向实际误差进行合理近似，推导了光延迟线链路噪音系数、天线阵元数与波束指向误差的理论公式.采用常规光纤链路参量进行了仿真研究，结果表明: 相控阵天线波束指向误差均方差随光纤链路噪音系数增大而增加，随天线阵元数增加而减小，指向误差与光纤延迟线链路噪音系数的1/2次方成正比，与阵元数的3/2次方成反比.在相控阵天线工作频段内，低频波段受噪音系数影响更加明显.

光收发模块作为光电互相转换的重要器件，在高速数据通信领域起着至关重要的作用。该设计应用VCSEL(垂直腔面发射激光器)阵列、 PIN(带本征层光电探测器)阵列和集成驱动芯片等3种技术，研制出严格遵循CXP(十二路小体积可插拔)多源协议(以下称CXP MSA)的CXP光收发模块。通过对样品的测试，得到了眼图和灵敏度等关键测试数据。测试结果表明：该CXP光收发模块完全符合CXP MSA的各项技术指标要求，能够应用于短距离高速数据通信系统，对提高数据通信系统的传输速率和推动100 Gbit/s光通信系统的发展都有着重要意义。

针对目前光通信对传输速率要求不断提高的问题，设计并实现了QSFP+(4通道小型可热插拔)收发合一光模块，其单信道传输速率可达10 Gbit/s，4个信道总传输速率为40 Gbit/s。模块采用工作波长为850 nm的VCSEL(垂直腔表面发射激光器)阵列作为光发射器件，高速PIN(光电二极管)型PD(光检测器)阵列作为光接收器件，与传统的设计相比，降低了设计复杂度和整体成本。对光模块进行了相关仿真和测试，结果表明，通道串扰低于－42 dB，接收灵敏度优于－11 dBm，总体性能指标满足IEEE 802.3ba标准的要求。