100G SR4 光模块设计

目前100G SR4 光模块主要采用COB 封装技术，在光电芯片键合（bonding）阶段，首先使用银胶将光芯片、电芯片精准固定在电路板规定位置上，该工序即为元件键合（die bonding）；然后采用打线机进行金线键合（wire bonding），完成光模块内部的电气连接。在光路耦合阶段，采用8路阵列透镜组完成光路90°弯折及聚焦，并采用有源耦合的工艺进行光路的最终确认，该设计方案工艺简单、高效，借助全自动贴片机、打线机和耦合台就可实现100G SR4 光模块的大批量生产。

总体框图

按照100G SR4 光模块协议要求，该光模块包括4路发射和接收，可实现4路25Gbps电信号的电光和光电转换。在发射端4路25Gbps电信号通过金手指进入光模块VCSEL驱动芯片，驱动芯片输出偏置电流、调制电流驱动VCSEL阵列发光，完成电光转换。在接收端4路25Gbps光信号通过光纤阵列将4路光信号耦合到光电二极管PD阵列上，将4路光信号转换成4路电信号，4路电信号经过跨阻放大器转换成4路电压信号，完成光电转换。

控制芯片MCU与VCSEL、TIA/LA 间采用IIC通讯，其主要工作包括：对VCSEL、TIA/LA进行初始化配置；SFF8636标准协议的嵌入，通过AD采样完成光模块内部工作电压、温度、偏置电流、发射光功率、接收光功率的实时监控，按照协议与外部交换机进行IIC通讯。

电路部分

1、发射电路

在发射端采用MALA37045的4通道VCSEL驱动芯片，单通道最高调制速率为28Gbps，可提供15mA偏置电流、12.8mA调制电流，另外还具有均衡EQ、时钟恢复CDR等功能。如下图1所示。