【硕士论文】10Gbits并行光发射模块高速电路研究.pdf

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1、华中科技大学硕士学位论文10Gbit/s并行光发射模块高速电路研究姓名：田兆勇申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：曹明翠20040429摘要随着科技的发展信息量的增加人们对带宽的需求也越来越大光互连目前正逐渐取代电互连但是传统的光互连是针对长距离设计的在短距离1km以内的应用上就显得成本太高因此迫切需要一种成本低体积小结构简单的在短距离内实现光传输的方式近几年来VCSEL/MSM-CMOS光电子集成器件的开发研究取得了很大的进展这为短距离光互连系统的进一步研究铺平了道路在此背景下甚短距离VSR传输技术得以提出并得到广泛关注和发展本文根据目前VSR技术在国际和国内的发展

2、状况对VSR技术进行了相关研究分析了VSR技术的优势介绍了VSR的四个标准并着重研究了VSR-1标准的光发射模块及其测试电路设计发射模块接收来自SFI-4电接口的121.24GHz电信号由VCSEL驱动芯片送入112VCSEL阵列中并由VCSEL将之转换成光信号通过12根光纤的光缆传输出去速率高达1.25Gbps/2.5Gbps/3.125Gbps的光收发模块高速印刷电路板设计是光收发模块设计中的关键技术之一本文比较详细地阐述了高速电路设计中的信号完整性问题电磁兼容性问题和电源完整性问题给出了发射串扰振铃电磁干扰同步开关噪声和去耦等高速电路中常见问题的机理和解决办法对于发射模

3、块高速PCB进行了发射串扰和电磁干扰仿真分析并对测试电路板进行了电源完整性分析然后对仿真结果与实测结果进行比较验证了信号分析的可靠性硬件测试结果表明发射模块PCB设计达到了预定的要求关键词VSR光发射模块高速PCB,信号完整性IABSTRACTWiththedevelopmentoftechnologyandincreaseofinformation,thedemandofbandwidthbypeopleisincreased.Theopticalinterconnectionreplacestheelectronicinterconnectionbecauseitshig

4、hspeed,widebandwidthandun-interrupt.Butthetraditionalopticalinterconnectionissuitforthelongdistance.Itseemsthatthecostissohighwhenitisusedintheshortdistance.Soitisimpendenttofindawaythatislowcost,smallbulkandsimplestructuretorealizetheopticalinterconnectioninshortdistance.Recently,thetechno

5、logyofCMOS-SEEDandVCSEL/MSM-CMOShasrapidlydevelopedandmadeiteasytoresearchtheopticalinterconnectionsystem.Inthisbackground,thetechnologyofVeryShortReach(VSR)isbroughtforward.Italsogetsalotofattentionanddevelopedwidely.BasedonthepresentdevelopmentstatusofVSRtechnologyintheworldandthenation,w

6、eresearcheditstechnology.WealsosimplyintroduceditsfourstandardsandmainlyresearcheddatatransitionofVSR-1standard.Weparticularlygivethetransmitter,whichtransmit121.24MHzparallelelectricaldatasignalsinto121.24GHzopticaldatasignalsandsendintothemultimodefiberribbon.Thedesignoftransmitter’s1.25G

7、bps/2.5Gbps/3.125GbpshighspeedPCBisacriticaltechnique.Inthethesis,thehighspeeddigitalphenomena,SIEMCandPI,wasexpatiateindetail.ThemechanismandsoutionofreflectioncrosstalkringingEMISSNanddecouplingwasalsogiven.ThereflectioncrosstalkandEMIanalysisfortransm