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近年來，隨著增強(qiáng)型8.5G光纖通道和IOG-Ethemet高速光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的快速發(fā)展，對超高速率光收發(fā)模塊的需求日益增加，同時對模塊端口密度及功耗的要求也越來越高。
lOGbit/s光收發(fā)模塊在過去的幾年里，經(jīng)歷了從300pinMSA、XENPAK、XPAK、X2、XFP到SFP+的演變。XFP在電信領(lǐng)域和部分?jǐn)?shù)據(jù)通信領(lǐng)域已經(jīng)取得了成功，而SFP+作為SFP的升級版本，符合IEEE 802.3ae/aq和8G/10G光纖通道協(xié)議規(guī)范，它把用于時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)的電路從芯片中轉(zhuǎn)移到線卡上，與XFP相比模塊尺寸減少40%，具有更高的端口密度和更低的功耗。SFP+依據(jù)不同的端口類型可分為10GBASE-SR、LR、ER和ZR，傳輸距離也從當(dāng)初的300m增加到lOkm、40km和80km。
本文在此背景下，對帶TEC熱電制冷（熱）的lOGbit/s的SFP+光收發(fā)模塊展開研究。詳細(xì)介紹了光模塊原理、TEC原理、光模塊硬件設(shè)計和光模塊軟件系統(tǒng)設(shè)計。在硬件電路設(shè)計中，本文采用電吸收外調(diào)制激光器和PIN探測器作為光收發(fā)器件以減少激光器的啁啾效應(yīng)和提高接收靈敏度；采用了數(shù)字PID算法對TEC LOOP進(jìn)行自動控制未保持激光器工作溫度的穩(wěn)定。在軟件設(shè)計中，本文分別對軟件系統(tǒng)中的主模快、I2C從機(jī)驅(qū)動模塊、調(diào)制電流控制模塊和EEPROM讀寫模塊進(jìn)行了研究。
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