120Gb/s CXP光收发模块的研究

发布时间：2025-07-09 00:08

　　光收发模块作为光电转换的重要器件,在数据中心以及超级计算机为代表的高速通信领域起着至关重要的作用,已广泛应用于大型机架设备间的通信互联。数据量爆棚式的增长,对光模块数据通信速率提出了更高的要求,现有单通道的10G模块XFP、 SFP Plus以及四通道的40G模块QSFP,已经越来越难以满足高速率以及高数据密度的要求。芯片制造技术的进步推动了光模块向高速率以及高信道密度方向的进一步发展,12路CXP模块速率高、体积小、功耗小、集成度高、可靠性好,是当今市场最满足“高速率、高密度”要求的光模块之一。成功研制出CXP模块样品对进一步提高数据通信速率有着重要意义。本文通过应用VCSEL阵列、PIN阵列以及集成驱动芯片等三种技术,提出了高密度阵列集成器件封装的技术方案,并研制出严格遵循CXP多源协议以及IEEE802.3ab协议的CXP光收发模块。第一章简单介绍了数据中心系统以及超级计算机系统,包括其定义、发展现状以及未来的产业规模,同时简要介绍了光模块在该领域的演进过程；第二章介绍了CXP模块主要遵循的规范,包括CXP MSA以及IEEE802.3ba相关指标参数,以及主要应用的技术,包括VC...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 数据中心的发展现状及前景
        1.1.2 超级计算机系统
    1.2 光模块在高速数据通信行业中的发展
    1.3 创新点以及主要工作
第2章 CXP模块主要应用的规范及技术
    2.1 主要规范
        2.1.1 设计目标及设计指标
        2.1.2 金手指定义
        2.1.3 外形尺寸设计
        2.1.4 CXP与主机通信原理
        2.1.5 寄存器管理接口
    2.2 主要技术
        2.2.1 三种技术应用
        2.2.2 高密度阵列集成技术
第3章 CXP模块光路设计
    3.1 VCSEL与多模光纤耦合理论分析
    3.2 光器件封装技术的研究
        3.2.1 光器件的两种设计方案
        3.2.2 光弯折实现方案
    3.3 贴装技术的研究
第4章 CXP模块电路设计
    4.1 驱动芯片电路
        4.1.1 激光器驱动芯片电路
        4.1.2 PIN放大芯片电路
    4.2 MCU电路
第5章 样品研制与测试分析
    5.1 测试设备与测试系统搭建
        5.1.1 误码仪
        5.1.2 示波器
        5.1.3 测试评估板
        5.1.4 测试软件
    5.2 测试条件
    5.3 测试结果及分析
第6章 总结
    6.1 本文主要工作
    6.2 有待研究的问题
参考文献
致谢
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 主要英文缩写语对照表



本文编号：4056831