10Gbps VSR光传输模块设计与VCSEL技术探讨

本文主要探讨了甚短距离（Very Short Reach, VSR）并行光传输模块的研究，该模块的设计目标是满足光互联论坛（Optical Internetworking Forum, OIF）制定的10 Gbps高速标准。VSR传输模块的核心组成部分包括高速并行光收发器模块和超大规模接口适配电路，这两个部分对于实现高效、可靠的数据传输至关重要。 首先，作者详细阐述了基于面发射激光器（Vertical-Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL）的并行光收发器模块。VCSEL因其低功耗、小型化和集成度高的特性，被选作构建并行光收发器的理想器件。研究涉及了其内部结构的设计，包括多路数据流的发射和接收机制，以及如何优化激光器性能以确保在短距离传输中的信号质量。 其次，高密度光纤阵列耦合封装技术是另一个关键技术环节。通过精密的光学设计，光纤阵列被密集排列并紧密连接，以提高数据传输的密度和效率。耦合封装技术的优化旨在降低插入损耗，减少串扰，并确保信号在长距离传输中能够保持稳定。 文章还重点介绍了接口适配电路的设计，这一部分采用可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Devices, CPLD）芯片。CPLD作为灵活的数字信号处理平台，能够实现复杂的逻辑功能，如信号时钟同步、数据格式转换和错误检测等功能，从而确保模块之间的无缝通信和数据一致性。 本文的研究不仅涵盖了甚短距离并行光传输模块的关键技术，如VCSEL和光纤阵列技术，而且还深入探讨了接口电路设计中的创新策略。这一成果对于推动光通信技术的发展，特别是在数据中心和云计算环境中的高速短距离传输应用具有重要意义。通过结合高性能的硬件和智能的软件设计，该模块有望实现高效、低功耗的通信解决方案。