10Gbps可調諧光模塊的研究與設計.pdf

1、近年來，大規(guī)模集成電路技術的快速發(fā)展以及光器件核心技術的成熟，促進了光通信向高速率、大容量、長距離方向發(fā)展。2.5Gbps的速率已經不能滿足需要，40Gbps的運行受技術和成本等因素限制，近幾年很難大規(guī)模商用。在G.652光纖上，10Gbps剛好可以運行，將是最佳選擇。目前市場上的光收發(fā)模塊大都采用的是固定波長的激光器，這對于模塊的應用存在很大的局限性：隨著光通信的發(fā)展，DWDM技術逐漸成熟，系統(tǒng)中所需的波長數(shù)也增大為數(shù)十甚至上百，所以

2、對于固定波長模塊的所需類型增多，管理復雜，同時在需要保護的場合，每個固定波長的模塊都必須采用相同波長的模塊來替代，這就導致備份的模塊數(shù)量增加，成本上升；對于光網絡的動態(tài)波長分配，則更需要大量不同波長的固定波長模塊，但每只模塊使用率很低，造成資源浪費。另外，目前研制的10Gbps光模塊，傳輸?shù)木嚯x大都不超過100公里，無法滿足目前光通信發(fā)展中對信號傳輸距離的需求。
　　 本課題所要設計的10Gbps可調諧光收發(fā)模塊，旨在解決上述問

3、題，在實現(xiàn)輸出光波長可調諧的同時，實現(xiàn)信號160km的長距離傳輸。它在原有固定波長光模塊基礎上，增加了波長可調諧功能和光雙二進制編碼功能，更改了發(fā)射單元的設計。本課題首先對模塊開發(fā)的背景和相關協(xié)議進行了介紹，然后對模塊的關鍵技術進行闡述，主要包括：光雙二進制編碼技術，波長可調諧技術，LiNbO3外調制技術，APD光探測技術和復用/解復用技術。接著，詳細介紹了該光模塊的設計原理以及各個功能部分的實現(xiàn)方法，主要包括：光雙二進制編碼的實現(xiàn)，光