本文關(guān)鍵詞：高速光纖數(shù)據(jù)傳輸線關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展,對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笤絹碓礁�。提高傳輸速度和帶�?主要集中在兩個方面,一個是傳輸介質(zhì)具有高速率和高帶寬的特性;另一個要求互連技術(shù)應(yīng)盡可能降低數(shù)據(jù)傳輸時對信號的負面影響。光纖作為下一代傳輸介質(zhì),相比于銅線,有著高帶寬、大容量、損耗低,中繼距離長、體積小、重量輕、抗干擾和保密性好等不可比擬的優(yōu)勢,正在逐漸的代替銅線,廣泛的應(yīng)用于不同的產(chǎn)業(yè)中。因此對基于光纖的高速數(shù)據(jù)傳輸線的研究顯得頗為重要。本文將對高速光纖數(shù)據(jù)傳輸線的關(guān)鍵技術(shù)進行研究,并基于此實現(xiàn)了10.32 Gbps的SFP+高速光收發(fā)組件的研制與測試。本文主要包括以下四個方面:(1)對高速光纖數(shù)據(jù)傳輸線國內(nèi)外的研究狀況進行調(diào)研,對其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展進行研究。關(guān)注的重點是傳輸速率、帶寬、接收靈敏度、誤碼率以及封裝形式等。(2)對高速數(shù)字信號傳輸原理進行闡述,其次對高速光纖數(shù)據(jù)傳輸線的關(guān)鍵技術(shù),如傳輸速率、接收靈敏度、誤碼率等進行理論分析。計算了光接收機在速率為2.5 Gbps和10.32 Gbps、誤碼率為1.0×10-9時的接收靈敏度理論值,為后文設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。(3)確定具體的研制方案。首先調(diào)研市面上出售的激光器、接收器、激光驅(qū)動芯片、接收放大芯片和控制芯片等,選擇可靠性高、滿足性能要求的器件。其次按照速率10.32 Gbps的目標實現(xiàn)SFP+封裝的高速光收發(fā)組件并實現(xiàn)數(shù)字診斷功能。最后結(jié)合高速數(shù)字信號信號完整性分析,進行PCB板設(shè)計。(4)對完成加工的組件進行測試,測試內(nèi)容分為六項,分別是:傳輸速率、工作波長、工作電壓與電流、平均輸出光功率、激光器輸出線寬和2.5 Gbps以及10.32Gbps情況下的接收靈敏度。通過測試可得,研制的SFP+高速光收發(fā)組件傳輸速率可達10.32 Gbps,發(fā)射端出光功率-2.03 dBm,接收靈敏度在速率為10.32 Gbps時為-16.21 dBm,在速率為2.5 Gbps時接收靈敏度為-18.81 dBm。并且收發(fā)組件滿足SFP+協(xié)議規(guī)范SFF-8431。
【關(guān)鍵詞】：光纖數(shù)據(jù)線 數(shù)字信號 速率 誤碼率 接收靈敏度
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究工作的背景與意義11-12
• 1.2 高速數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)12-18
• 1.2.1 SFP型光纖數(shù)據(jù)傳輸線14
• 1.2.2 USB型光纖數(shù)據(jù)傳輸線14-15
• 1.2.3 嵌入式型光纖數(shù)據(jù)傳輸線15-16
• 1.2.4 QSFP型光纖數(shù)據(jù)傳輸線16-17
• 1.2.5 CXP型光纖數(shù)據(jù)傳輸線17
• 1.2.6 光纖數(shù)據(jù)線的發(fā)展挑戰(zhàn)17-18
• 1.3 論文的主要成果18
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排18-19
• 第二章 高速數(shù)字信號傳輸原理19-29
• 2.1 高速光纖數(shù)據(jù)傳輸線關(guān)鍵技術(shù)19-24
• 2.1.1 傳輸電平19-22
• 2.1.1.1 電流模式邏輯（CML）19-20
• 2.1.1.2 正射極耦合邏輯（PECL）20-22
• 2.1.2 差分驅(qū)動方式22
• 2.1.3 調(diào)制與解調(diào)22-24
• 2.1.3.1 光信號的調(diào)制22-23
• 2.1.3.2 光信號的解調(diào)23-24
• 2.2 高速數(shù)字信號傳輸技術(shù)要點24-28
• 2.2.1 傳輸速率25
• 2.2.2 誤碼率與接收靈敏度25-28
• 2.2.3 傳輸距離28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 高速光收發(fā)組件的設(shè)計與研制29-61
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范29-30
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計器件選型30-36
• 3.2.1 TOSA與ROSA31-33
• 3.2.1.1 TOSA選型31-32
• 3.2.1.2 ROSA選型32-33
• 3.2.2 芯片選型33-36
• 3.2.2.1 激光驅(qū)動器MAX394633-34
• 3.2.2.2 限幅放大器MAX394534-35
• 3.2.2.3 控制芯片C8051F31635-36
• 3.3 電路功能實現(xiàn)36-44
• 3.3.1 信號的發(fā)射與接收過程37-40
• 3.3.1.1 高速數(shù)字信號的發(fā)射過程37-39
• 3.3.1.2 高速數(shù)字信號的接收過程39-40
• 3.3.2 三線數(shù)字總線40-41
• 3.3.3 功能電路的設(shè)計41-44
• 3.3.3.1 關(guān)閉激光器功能電路設(shè)計41-42
• 3.3.3.2 系統(tǒng)故障提示功能電路設(shè)計42-43
• 3.3.3.3 最大偏置電流限制電路設(shè)計43-44
• 3.3.3.4 失光報警功能電路設(shè)計44
• 3.4 總體設(shè)計原理圖44-46
• 3.5 高速數(shù)字電路PCB設(shè)計與外協(xié)加工46-58
• 3.5.1 高速數(shù)字電路信號完整性分析46-54
• 3.5.1.1 電源分配系統(tǒng)及其影響47-49
• 3.5.1.2 傳輸線及其相關(guān)設(shè)計規(guī)則49-52
• 3.5.1.3 串擾及其消除方法52-53
• 3.5.1.4 電磁干擾53-54
• 3.5.2 高速光收發(fā)組件PCB設(shè)計54-58
• 3.5.3 高速光收發(fā)組建的加工58
• 3.6 高速光收發(fā)組件程序控制設(shè)計58-59
• 3.7 本章小結(jié)59-61
• 第四章 實驗研究及性能測試61-75
• 4.1 高速光收發(fā)組件的實驗研究61-67
• 4.1.1 高速光收發(fā)組件發(fā)射端實驗研究61-64
• 4.1.1.1 偏置電流設(shè)置61-62
• 4.1.1.2 調(diào)制電流與去加重設(shè)置62-63
• 4.1.1.3 輸入均衡設(shè)置63-64
• 4.1.1.4 發(fā)射端總體初始化順序64
• 4.1.2 高速光收發(fā)組件接收端實驗研究64-67
• 4.1.2.1 速率選擇設(shè)置64
• 4.1.2.2 去加重與輸出電平設(shè)置64-66
• 4.1.2.3 LOS閾值設(shè)置66-67
• 4.1.2.4 失調(diào)修正電路設(shè)置67
• 4.1.2.5 接收端總體初始化順序67
• 4.2 高速光收發(fā)組件的性能測試67-74
• 4.2.1 工作電壓與電流69
• 4.2.2 平均輸出光功率69-70
• 4.2.3 工作波長與激光器輸出線寬70
• 4.2.4 傳輸速率70-73
• 4.2.5 接收靈敏度測試73-74
• 4.3 本章小結(jié)74-75
• 第五章 全文總結(jié)與展望75-77
• 5.1 全文總結(jié)75-76
• 5.2 后續(xù)工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻78-81

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2 亨利 F·泰勒,周少輝;甚高速光纖數(shù)據(jù)總線技術(shù)及設(shè)計依據(jù)[J];激光通信;1984年04期

3 許翠蘋;;帝斯曼:高速光纖衛(wèi)士[J];通訊世界;2013年10期

4 吳家興;局部數(shù)據(jù)通信用的高速光纖數(shù)據(jù)總線[J];激光通信;1984年04期

5 曹;;民航機上的光纖用量將猛增[J];光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù);1993年03期

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10 羅斌;劉純武;黃芝平;蘇紹t

本文編號：301741