AI全文阅读精要

这篇文章主要介绍了25G ONU光模块的高速性能设计与实现过程，包括总体设计、高频电气设计与优化、产品性能测试等方面。以下是文件的核心内容总结：

1. 研究背景与意义：

• 随着千兆光纤入户商用和未来网络需求的增加，现有千兆宽带接入网络已不能满足4K/8K超高清电视、AR/VR、物联网等应用的数据流量和时延要求。

• IEEE 802.3ca标准提出了25Gbps速率的无源光网络（25G ONU）技术要求，为下一代宽带接入网络技术奠定了基础。

2. 总体设计：

• 25G光收发模块采用发射、接收各1通道的传输方式，每个通道传输速率为25Gbps，使用不归零编码（NRZ）调制。

• 模块包括发射端和接收端电芯片、光器件单纤双向组件（BOSA）等关键组件。

• 发射端通过电信号驱动DFB激光器发光，实现电/光转换；接收端通过APD芯片和TIA进行光/电转换。

3. 高频电气设计与优化：

• PCB叠层设计：采用8层板结构，优化高频差分线阻抗，提高信号完整性。

• 高速信号线优化：通过仿真软件分析，对金手指、耦合电容、焊盘、过孔等关键部位进行阻抗匹配优化。

• 软板设计：发射软板采用微带线结构，接收软板采用接地共面波导结构，减少辐射损耗和串扰。

4. 产品性能测试：

• S参数测试：使用矢量网络分析仪测试金手指侧差分线的回损情况，验证符合协议要求。

• 模块指标测试：通过宽带示波器和误码仪测试发射眼图和接收误码率，结果表明发射眼图余量高、接收灵敏度高、串扰低，且总功耗小于2W。

5. 关键技术点：

• 阻抗匹配优化：通过调整PCB叠层结构、优化过孔工艺和仿真分析，提高高频信号线的阻抗匹配性能。

• 高速信号仿真：结合高速信号仿真软件，对高频差分线进行阻抗计算和仿真分析，确保信号完整性。

• 多手段测试验证：采用矢量网络分析仪、宽带示波器和误码仪等多种测试设备，全面验证模块性能。

6. 应用前景：

• 设计的25G ONU光模块具有高速、低功耗、高灵敏度的特点，符合行业标准要求，有望在下一代宽带接入网络中广泛应用。