

发射端
激光器芯片 (LD) 功能:电→光转换,产生光源;包括:VCSEL/DFB/EML/CW(硅光用)
激光驱动器 (Driver) 功能:放大电信号,驱动激光器发光;是高速模块核心模拟芯片
接收端
探测器芯片 (PD/APD) 功能:光→电转换,接收光信号
跨阻放大器 (TIA) 功能:电流→电压转换 + 低噪声放大,接收端第一级放大
限幅放大器 (LA) 功能:信号整形,输出固定幅度信号,部分集成在TIA或CDR中
信号处理
时钟数据恢复 (CDR) 功能:提取时钟、重整数据信号,高速模块关键芯片
DSP (数字信号处理器) 功能:复杂信号处理,色散补偿、FEC等, 400G/800G核心,功耗最高
管理与控制
MCU (微控制器) 功能:模块管理,监控、控制、协议通信,是高速模块“标配”
AFE (模拟前端) 功能:精确控制激光器、实时监控参数,高速/硅光模块关键组件
无源光芯片
AWG (阵列波导光栅) 功能:波分复用/解复用,用于高速、长距场景
光分路器/滤波器 功能:光信号分配、滤波,用于PON等特定场景
EEPROM/Flash 功能:存储模块配置、校准数据,与MCU配合使用
当然并非所有模块都需要上述全部芯片,需求随速率和距离变化,比如:
低速模块 (≤10G) 激光器 + 探测器 + TIA/LA + 低端MCU
中速模块 (25G/40G) 增加CDR、Driver,MCU功能增强
高速模块 (100G/400G) 完整方案:激光器 + Driver + TIA + CDR + DSP + MCU + 可选AFE
超高速模块 (800G/1.6T) 同高速方案,但DSP和AFE规格更高,硅光方案增加CW激光器
LPO (线性直驱) 移除DSP,由Driver/TIA + AFE承担部分线性处理功能