XGPON BOSA光器件眼图深度分析:性能优化之道

分享到:

光通信技术的发展日新月异,其中插针XGPON BOSA封装方式和柔板软封装作为两种常见的封装技术,各自具有独特的特点和适用场景。插针XGPON BOSA封装方式以其高集成度和稳定性在光通信系统中占据重要地位,而柔板软封装则以其灵活性和适应复杂环境的能力受到青睐。
光通信
 
插针XGPON BOSA封装方式的优势在于其结构紧凑、稳定性高。这种封装方式采用插针连接,使得模块之间的连接更为牢固,不易受到外界干扰。然而,由于插针连接的特性,其缺点也较为明显,如插针间的微小差异可能导致信号传输的不稳定,从而影响眼图质量和接收灵敏度。相比之下,柔板软封装则具有更好的灵活性和适应性。柔板材料可以弯曲和扭曲,以适应各种复杂的安装环境。这种封装方式在应对空间限制和不规则形状方面表现出色。然而,柔板软封装的稳定性可能相对较低,特别是在长时间使用或恶劣环境下,其性能可能会受到一定影响。
 
针对插针XGPON BOSA封装方式存在的眼图质量和接收灵敏度问题,提出了PCB Layout等长补偿的方法。通过优化PCB布局,使信号传输路径长度相等,从而减小信号传输差异,提高眼图质量和接收灵敏度。硬件测试验证结果表明,这种等长补偿方法确实可以较大幅度改善XGPON ONU的眼图质量,并提高ONU的接收灵敏度。
 
光通信技术持续演进,PON技术正迈向大带宽、长距离和高效分光的新时代。在此过程中,GPON正逐步过渡至性能更强大的XGPON。然而,目前广泛应用的10G PON光模块,如SFP+或XFP封装,虽功能强大,但金属外壳散热性能欠佳,固定座成本高,不利于大规模商用。因此,XGPON BOB技术作为当前热门解决方案,其BOSA封装选择至关重要。
 
插针封装虽安装简便、适合批量生产,但性能上稍逊一筹,难以满足商用严苛要求。而柔板软封装虽性能卓越,但生产焊接工艺复杂,影响生产效率和良率。面对这些挑战,对XGPON BOSA的插针与柔板封装进行深入研究,探索更优化的设计方案,成为推动XGPON ONU高效、高性能生产的关键。只有通过不断的技术创新和改进,我们才能确保光通信技术的持续发展和广泛应用。
 
BOSA与PCB板直插式装配设计简化了生产流程,减少了生产难度,显著提高了产品的良品率。同时,直插式封装结构使得XGPON BOSA能够向小型化发展,生产效率与普通GPON产品相当,从而降低了生产成本。然而,在XGPON的高速率信号传输中,我们遇到了一些挑战。由于BOSA发射端LD+与LD-插针长短不一致,导致高速信号传输时存在时延。这主要是因为PCB上激光器发射端引脚LD+/LD-走线长度相同,而BOSA成型后的LD+/LD-引脚长度不同,造成信号线总长度的不一致。此外,插针封装还可能导致发射端阻抗失真,无法满足LD+/LD-信号线50Ω阻抗的要求,这进一步影响了信号的传输质量。
 
采用差分柔板走线的柔板软封装XGPON BOSA则能够有效避免上述时延和阻抗不匹配的问题,在眼图表现上,插针封装的ONU通常会比柔板软封装的ONU差很多。为了解决XGPON BOSA引脚成型后LD+与LD-插针长短不一致的问题,我们可以尝试在PCB上对LD+/LD-线路的Layout走线长度进行等长补偿。通过测量插针BOSA成型剪脚后LD+与LD-两支引脚的长短差距,我们可以确定PCB Layout需要补偿的长度。这种等长补偿理论上能够降低因传输路径长度不一致导致的信号延时。同时,为了确保DIP插针封装的阻抗匹配,BOSA成型时应尽量使引脚短而整齐,从而降低对眼图的不良影响。
 
在光通信领域,对XGPON ONU样机的性能验证至关重要,两种不同设计的样机进行实验测试,主要考察它们的眼图质量和接收灵敏度。无等长补偿的插针XGPON BOSA的方法测试结果显示,眼图质量并不理想,眼图margin余量偏低,且信号电平线粗、有双眼皮现象,上升沿和下降沿都超标,随机抖动也较大。这主要是由于BOSA的发射端LD+与LD-插针长度不一致,导致高速信号存在时延,且插针形式的引脚阻抗无法匹配到理想值。
 
在PCB上对LD+/LD-信号线进行了等长补偿,补偿值经过精确测试确定为150mil。测试结果表明,眼图质量得到了显著提升,眼图margin余量明显增加,信号电平清晰,虽然上升沿仍有双眼皮现象,但随机抖动得到了有效控制。这一改善主要归功于等长补偿减少了信号时延,并优化了阻抗匹配。为了进一步验证两台样机的性能差异,我们还对它们的接收灵敏度进行了测试。使用专用的网络数据分析仪器,我们发现1号样机在光功率低于-20dbm时开始出现下行丢包,而2号样机在光功率低于-28dbm时才出现个别丢包。这一结果再次证明了等长补偿对提升接收灵敏度的有效性。
 
相关资讯
汽车智能化:电磁辐射干扰与防护方案

汽车智能化进程中,电磁辐射对车载电子设备干扰成关键挑战。其来源涵盖车内火花塞、发电机等,车外工业设备、通信基站等。通过电磁辐射耦合、传导干扰和ESD干扰作用,导致设备性能下降甚至故障。为此,需综合运用屏蔽、滤波、接地等硬件防护与软件抗干扰策略保障设备可靠运行。

低功耗革命来袭:新一代射频收发器为可穿戴设备续航赋能

新一代低功耗射频收发器通过架构创新与技术融合突破可穿戴设备续航瓶颈,发射端与接收端采用零中频架构减少损耗,利用数字预失真技术优化功率放大器,结合 5nm 工艺降低漏电流;同时借助动态功耗管理与智能算法,根据通信需求和信道质量动态调节能耗,实现性能与功耗的平衡。

射频模块:模块化设计如何重塑通信设备生态?

射频模块通过模块化设计,集成射频收发器等关键功能单元,借助 SiP、倒装芯片等先进封装技术,以及 GaN、GaAs 等新材料,实现高度集成与性能升级。其革新通信设备研发生产模式,拓展多领域应用,虽面临兼容性与高频设计挑战,但随着技术融合,未来将持续推动通信生态变革。

WiFi7技术深度解析:智能家居的“加速引擎”

在智能家居设备数量激增的背景下,WiFi7作为新一代无线局域网标准应运而生。其通过物理层320MHz甚至640MHz超宽信道、4096-QAM高阶调制及MLO多链路操作,MAC层E-MU-MIMO与OFDMA技术升级,实现高速率、低延迟传输,为智能家居发展提供技术支撑。

UWB赋能智慧工厂:实时定位系统如何提升工业效率?

UWB技术基于纳秒级极窄脉冲传输,利用ToF或TDOA原理,通过测量信号传播时间实现厘米级高精度定位,其超宽带、低能量密度特性赋予强抗干扰能力。在智慧工厂中,UWB实时定位系统通过追踪人员、设备和物料,优化资源调度,提升生产与安全管理效率,推动工业智能化升级。

精彩活动