华昕差分晶振156.25MHZ在光模块中的应用

光模块一般指50G，100G，200G，400G等高速率的客户侧光模块。其工作原理基于光电转换技术，其核心在于将电信号转换为光信号进行传输，然后再将光信号转换回电信号。

目前各大光模块使用的频率大部分都是156.25MHz的差分晶振，为满足光模块长期稳定地高速率传输的要求，需要为数字信号处理器（DSP）提供高精度、高稳定性的时钟信号，从而被广泛用于提供这种稳定的时钟信号。

在光模块中，晶振主要作用是

①时钟同步：晶振器提供稳定的时钟信号，用于同步各个模块之间的数据传输和处理，需要高精度的时钟同步用于确保数据传输的准确性。

 

 

②光调制：光模块中的光调制器通常采用电光调制技术，将电信号转换为光信号。晶振器提供稳定的时钟信号，用于控制光调制器的工作频率和相位，确保光信号的稳定性和一致性。

 

 

③时钟恢复和数据调制：光模块需要将输入的电信号转换为光信号进行传输，同时也需要将接收到的光信号转换为电信号进行处理。以便在发送和接收过程中准确地调制和解调数据。

 

 

 

 

目前市场光模块的DSP厂商主要是Broadcom(博通)、Macom、Multi-Phy、Inphi(Marvell)这几家。在高速数据传输领域，数字信号处理器（DSP）的参考时钟频点一般为156.25MHz，其内部通过锁相环（PLL）将此基频倍频，生成与数据转换速率匹配的时钟信号，同时对差分晶振的应用提出了小型化、低功耗（不超过100mA）等需求；当然不同类型的光模块可能会采用不同频率的晶振。例如，一些光模块可能使用25 MHz、50 MHz或100 MHz。

出于光模块小型化的设计需要，该差分晶振要求封装越小越好，常用的有3225、2520等封装，同时出于散热的需要，要求其功耗越小越好目前一般限制在80mA以下，全温频偏一般要求在±30ppm以内。

 

 

华昕电子制造的156.25MHz差分晶振支持LVPECL与LVDS输出。常用的LVPECL格式的功耗典型值在70mA左右，满足常规设计需求。如果DSP摆幅满足要求，还可以选择更低功耗的LVDS格式输出，RMS jitter可以达到0.05 ps(156.25MHz)，非常适合400G QSFP-DD之类的线路侧光模块设计。