【摘 要】
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随着5G时代的到来,数据中心建设驶入快车道,光纤互连技术也在更新换代,从多模光纤并行传输升级至CWDM4单纤双向传输,并对光纤传输模块提出了集成化要求。本文研究一种高集成度的CWDM4单纤双向传输模块,可集成到QSFP结构的光纤收发模块中,以三个集成光学梳状滤波器（Interleaver）串并联结构作为CWDM4波分复用/解复用器,在集成光学梳状滤波器中采用稳定化耦合器和MMI-MZ-MMI耦合器
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随着5G时代的到来,数据中心建设驶入快车道,光纤互连技术也在更新换代,从多模光纤并行传输升级至CWDM4单纤双向传输,并对光纤传输模块提出了集成化要求。本文研究一种高集成度的CWDM4单纤双向传输模块,可集成到QSFP结构的光纤收发模块中,以三个集成光学梳状滤波器（Interleaver）串并联结构作为CWDM4波分复用/解复用器,在集成光学梳状滤波器中采用稳定化耦合器和MMI-MZ-MMI耦合器来降低串扰。设计和制作了采用方向耦合器、稳定化耦合器和MMI-MZ-MMI耦合器的三种梳状滤波器,获得了较好的器件性能,在最优性能波段,采用方向耦合器的Interleaver插入损耗小于3.22d B,串扰低于-12.6d B,0.5d B带宽大于1.645THz;采用稳定化耦合器的Interleaver插入损耗小于4.4d B,串扰低于-16.1d B,0.5d B带宽大于2.808THz;采用MMI-MZ-MMI耦合器的Interleaver插入损耗小于3.45d B,串扰低于-23.8d B,0.5d B带宽大于2.117THz。测试实验结果证明,采用MMI-MZ-MMI耦合器的Interleaver相对于其他两种耦合器的Interleaver具有更好的串扰特性和工艺容差,结果符合预期。设计了一种单侧输入/输出三端口光环形器,在光环形器中采用反射式透镜来折叠光路以实现单侧输入/输出,实现光学组件的小型化,以便与波分复用/解复用芯片混合集成,减小CWDM4单纤双向传输模块的尺寸,该设计方案打破单纤双向传输需要QSFP模块外接独立光环行器的现状。
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