網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的增長(zhǎng)推動(dòng)了數(shù)據(jù)傳輸速率的發(fā)展，如今10G速率顯然已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?0G和100G開始登上歷史舞臺(tái)，100G QSFP+就是在這一背景下產(chǎn)生的。今天要介紹的是100G QSFP+光模塊的一種--100G QSFP28 SR4光模塊，主要從其特點(diǎn)和封裝方法兩方面著手分析。
100G QSFP28 SR4光模塊特點(diǎn)
100G QSFP28 SR4光模塊主要由第一時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊、陣列驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊及電信號(hào)處理模塊這幾部分組成，下面我們來簡(jiǎn)單分析一下其工作原理。
1、首先，數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊會(huì)將輸入的100G電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)處理，然后再將處理后的電信號(hào)輸入到陣列驅(qū)動(dòng)模塊；
2、陣列驅(qū)動(dòng)模塊接著將接收的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理，再傳送給激光發(fā)射模塊；
3、在激光發(fā)射模塊這部分，電信號(hào)會(huì)被轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，然后被耦合到光纖中；
4、被耦合的光信號(hào)會(huì)傳輸給光電轉(zhuǎn)換模塊，然后再一次轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸出給所述電信號(hào)處理模塊；
5、最后電信號(hào)處理模塊用于將電信號(hào)依次進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換電壓、放大處理后輸出到主控制端。
100G QSFP28 SR4光模塊有四個(gè)傳輸通道，由于傳輸?shù)氖?00G的信號(hào)，所以其會(huì)將100G電信號(hào)分為4路電信號(hào)，以4*25G電信號(hào)的形式傳輸。由上述分析可知，光纖將光信號(hào)傳輸?shù)焦怆妼?dǎo)體陣列中后，接收端需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，通過光電導(dǎo)體陣列的光電效應(yīng)原理將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為微弱的電流信號(hào)。然后經(jīng)過輸出跨阻放大器108將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再經(jīng)過輸出限幅放大器109對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行限幅放大轉(zhuǎn)換成主控制端105能夠接收到的電信號(hào)。
因此，100G QSFP28 SR4光模塊想要實(shí)現(xiàn)4路25G高速信號(hào)傳輸是可行的。即，發(fā)射端TX通過QSFP的轉(zhuǎn)換輸出4路25G光信號(hào)，接收端RX接收4路25G光信號(hào)通過QSFP的轉(zhuǎn)換輸出4路25G電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)100信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換。
在上述傳輸過程中，100G QSFP28 SR4光模塊無需采用光復(fù)用器，因此，其模塊體積有所減小，制作工藝也有一定程度的簡(jiǎn)化。那么，這種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的100G QSFP28 SR4光模塊是怎么封裝的呢？
100G QSFP28 SR4光模塊封裝
在上面所提到的所有組成部分中，包括第一時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊、陣列驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊及電信號(hào)處理模塊，都要被壓印于QSFP+SR4并行光模塊的印刷電路板預(yù)留焊接口上，這可以幫助其以有源耦合的方式實(shí)現(xiàn)QSFP+ SR4光模塊的發(fā)射端和接收端電光耦合。相對(duì)于傳統(tǒng)的單獨(dú)發(fā)射和接收芯片的無源耦合方式，這種方法更加簡(jiǎn)潔且易于操作。在封裝的過程中，有一些小細(xì)節(jié)也要注意到，比如，激光發(fā)射模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊需采用45°角耦合方式與光纖耦合，光纖45°角斜面要貼附于激光發(fā)射模塊及光電轉(zhuǎn)換模塊。
結(jié)論
隨著100G的大發(fā)展，100G的應(yīng)用將會(huì)越來越多的被投入到實(shí)際環(huán)境中去。100G QSFP28 SR4光模塊，作為新興QSFP28家族中的一員，是100G網(wǎng)絡(luò)短途傳輸中非常理想的一種解決方案。當(dāng)然，除了100G QSFP28 SR4光模塊，QSFP28系列產(chǎn)品還包括100G QSFP28有源光纜、100G QSFP28 LR4光模塊及100G QSFP28 PSM4光模塊等等，這些產(chǎn)品在100G的發(fā)展中均發(fā)揮了重要作用。
往期文章回顧：如何理解100G QSFP28的“字母形花片湯”？