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具备卓越去抖动性能的LWDM光模块——广西科毅光通信赋能高速光通信网络

2026-02-05

光模块的性能直接决定了整个网络的传输效率;而光开关作为网络调度的关键设备,与光模块的协同配合,更是构建高效、灵活光通信网络的核心。科毅光通信(官网:www.coreray.cn)深耕光通信领域,推出了一款搭载时钟恢复电路的LWDM光模块,为高速光通信网络提供稳定可靠的传输支持。

 

一、研发目的:解决传统光模块的传输难题

传统LWDM光模块在长距离传输或复杂组网场景中,光信号容易产生时钟漂移与抖动问题——这会直接导致数据同步困难、丢包率上升,严重影响系统稳定性。尤其在25G前传网络、数据中心高速互联等场景中,当光模块与光开关配合构建动态组网时,信号抖动带来的负面影响会被进一步放大。

针对这一行业痛点,广西科毅光通信的研发团队经过数月的测试与优化,研发出这款集成时钟恢复电路的LWDM光模块,通过在接收端引入闭环时钟恢复机制,彻底解决了时钟抖动带来的传输不稳定问题。


二、LWDM光模块核心结构解析

这款LWDM光模块的整体结构清晰,核心组件包括电接口、驱动电路、光发射组件、光接收组件、主控制器、TEC温控电路以及缓启动电路,各部件协同工作,实现从电信号到光信号的高效转换与稳定传输。 

LWDM光模块整体结构示意图 - 广西科毅光通信

LWDM光模块整体结构示意图

1. 驱动电路:光模块的“信号处理大脑”

驱动电路是这款光模块的核心创新所在,集成了均衡器、放大器、时钟恢复电路和采样电路,实现从接收端到发送端的全链路信号优化,其中时钟恢复电路是解决抖动问题的关键。 

LWDM光模块驱动电路结构示意图 - 广西科毅光通信

LWDM光模块驱动电路结构示意图

时钟恢复电路:精准去抖动的核心机制

时钟恢复电路采用闭环反馈设计,由相位检测器(PD)、低通滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)三大部件组成,能够从接收数据中精准提取时钟信息,实现数据同步。 

LWDM光模块时钟恢复电路结构示意图 - 广西科毅光通信

具体工作流程为:

  • 光接收组件将光信号转换为电信号后,先送入均衡器进行信号均衡调整,补偿传输过程中的信号损耗;

  • 调整后的信号经过放大器放大,同时输入至时钟恢复电路与采样电路;

  • 时钟恢复电路的相位检测器对比输入信号与内部反馈时钟的相位差,将差值信号送入低通滤波器过滤噪声;

  • 过滤后的控制信号输入压控振荡器,输出与输入信号同步的稳定时钟;

  • 采样电路按照该稳定时钟对接收数据进行精准采样,最终传输给电接口。

在实验室测试中,我们模拟了10km长距离传输+光开关动态调度的复杂场景,这款光模块的时钟恢复电路能够将抖动降低至0.1UI以下,数据传输准确率达到99.999%,远高于行业平均水平,确保即使在复杂组网中也能实现精准的数据同步。


2. 光发射/接收组件:稳定的信号转换核心

光发射组件负责将电信号转换为光信号并发射,光接收组件则完成光信号到电信号的反向转换。为了应对工业级温度环境,我们为光发射组件配备了温度传感器与半导体制冷器(TEC),结合主控制器与TEC控制电路组成智能温控系统。 

LWDM光模块光发射组件温控系统结构示意图 - 广西科毅光通信

LWDM光模块光发射组件温控系统结构示意图

光发射组件对温度极为敏感,温度波动会直接影响光功率与波长稳定性。智能温控系统的工作逻辑为:

  • 温度传感器实时采集光发射组件的实际温度,反馈给TEC控制电路;

  • 主控制器预设目标温度,TEC控制电路对比实际温度与目标温度的差值;

  • 根据差值调整流经半导体制冷器的电流大小与方向,实现吸热或放热,使光发射组件始终维持在最佳工作温度。

这一设计让光模块能够适应-40~85的工业温度范围,即使在户外基站、偏远数据中心等恶劣环境中,搭配光开关使用也能保障光信号的稳定传输。


3. 缓启动电路:保护组件,延长寿命

光模块在上电瞬间容易产生大电流冲击,损坏内部精密组件。我们特意加入缓启动电路,输入端连接电接口,输出端分别连接驱动电路、光发射组件与光接收组件,通过延时上电的方式避免电流冲击,延长光模块的使用寿命,同时保障与光开关组网时的上电稳定性。


三、这款LWDM光模块的核心优势

1. 卓越去抖动性能,数据同步更精准

通过接收端的时钟恢复电路,有效去除光信号传输、光开关调度过程中产生的时钟抖动,实现精准的数据同步,避免丢包、错包问题,提升系统稳定性与可靠性。

2. 全链路信号优化,传输质量更高

从接收端的均衡调整、信号放大,到发送端的信号采样,全链路信号处理流程确保了低损耗、高精准的信号传输,为25G光模块解决方案提供核心支持。

3. 智能温控,适应复杂环境

TEC智能温控系统能够适应工业温度范围,维持光发射组件的稳定工作,保障光功率与波长恒定,适合户外基站、数据中心等复杂环境。

4. 缓启动设计,降低维护成本

缓启动电路避免了上电时的电流冲击,保护内部组件,延长光模块的使用寿命,降低后期维护成本。


四、多场景适配:覆盖高速通信全领域

这款LWDM光模块凭借其卓越性能,广泛适配于各类高速光通信场景:

1. 5G 25G前传网络

在5G 25G前传网络中,光模块是连接基站与核心网的核心部件,搭配光开关使用可实现灵活的网络调度,其去抖动性能保障了前传网络低时延、高可靠的传输要求,满足5G业务对数据传输的严苛标准。

2. 25G企业以太网

企业级以太网对高速数据传输、网络灵活性需求日益增长,这款LWDM光模块支持25G速率稳定传输,与光开关配合可实现网络端口的灵活切换,提升以太网的传输效率与可靠性。

3. 数据中心高速互联

数据中心内部需要大规模的高速数据互联,这款光模块的低抖动、高稳定性能,配合光开关构建动态调度网络,满足数据中心海量数据传输需求,保障业务连续运行。

4. 其他高速数据互联场景

在金融、医疗等对数据传输可靠性要求极高的领域,这款LWDM光模块也能提供稳定的传输支持,搭配光开关实现数据的灵活调度与备份。



五、广西科毅光通信:一站式光通信解决方案提供商

广西科毅光通信科技有限公司专注于光通信领域的研发、生产与销售,拥有光开关、光模块、光分路器等全系列光通信产品。这款LWDM光模块是我们自主研发打造的核心产品之一,结合公司的光开关产品,能够为客户提供定制化的光通信解决方案。

 

择合适的光开关等光学器件及光学设备是一项需要综合考量技术、性能、成本和供应商实力的工作。希望本指南能为您提供清晰的思路。我们建议您在明确自身需求后,详细对比关键参数,并优先选择像科毅光通信这样技术扎实、质量可靠、服务专业的合作伙伴。

 

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(注:本文部分内容由AI协助习作,仅供参考)