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随着高速数据业务的迅速发展,人们对带宽的要求越来越高。现今使用最广泛的10Gbps以太网技术已渐渐表现出局限性,40Gbps传输业务成为业界关注的焦点。将波分复用(WDM)技术运用到40Gbps传输业务中,一方面能极大地提高光纤传输系统的容量和光纤利用率,另一方面,能充分利用光纤具有的巨大潜在带宽。因而在40Gbps以太网技术中,利用波分复用技术,可迅速为网络提供更大容量、更高速率的新业务,使光纤通信具有更广阔的发展前景。如今数据中心的功能越来越强大,处理的数据容量越来越大,10G以太网传输已经无法满足人们的需求,更高速率以太网传输技术的出现迫在眉睫,以支持服务器以更高的速率传输更多的数据。但在超出100m的范围发送100G是十分困难的,开发时间远远长于预期,因而40G以太网传输技术作为10G和100G以太网技术的过渡而被提上日程。与40G以太网传输技术匹配的40Gbps光模块,也得到运用,其能向下兼容10Gbps光模块速率的业务传输,也能为将来的100Gbps光模块服务。因此40Gbps光模块具有广阔的市场前景。本论文旨在设计一款利用波分复用技术、具有数据时钟恢复、数字诊断功能、多速率光发送和接收一体化的光模块CFP (C Form-factor Pluggable,即百吉比特可热插拔),支持的速率从9.95Gbps、10.3125Gbps到最高的速率11.3Gbps,并支持所有这些速率的数据编码。本论文在调研40G技术的发展与应用的基础上,探讨了4OGbpsCFP光收发一体模块的基本工作原理、各器件选型,并给出了本课题的总体设计目标。然后对4OGbps CFP光模块的发射部分、接收部分、数字诊断监控部分、通信接口及电源部分进行了设计,并对CFP光模块如何保持信号完整性进行了详细分析。最后测试了40G CFP光模块的发射端和接收端的性能指标,并对其结果进行详细分析与总结。测试结果表明,所设计的模块各方面均满足性能指标要求,为4OGbps CFP光模块的产业化奠定了基础。