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QSFP10-LR4-D12 数据手册
数据手册
MODULETEK: QSFP10-LR4-D12
40Gb/s QSFP+ 10km光收发模块
产品简介
ModuleTek的QSFP10-LR4-D12 QSFP+ 10km光收发模块基于以太网 IEEE 802.3ba标准和 SFF-8436标准。QSFP+ 光收发模块发射端将 4 路电信号转换为 4 路 CWDM 光信号,并将它们复用到 1 根光纤中实现 40Gb/s传输。在接收端,模块将 40Gb/s光信号解复用为 4路 CWDM光信号,并将它们转换为 4路电信号输出。4个 CWDM通道的中心波长是 1271nm,1291nm,1311nm和 1331nm。
产品特性
无制冷 4x10Gb/s CWDM发射器每波长典型 10.3125Gbps的数据速率符合 QSFP+ SFF-8436 V4.9标准双 LC接口具有数字诊断功能单模光纤上传输距离可达 10公里最大功耗 2.5W符合 RoHS标准工作温度范围:0◦C至 70◦CXLPPI电接口抗硫化
应用
40G以太网
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QSFP10-LR4-D12 数据手册
订购信息
型号 产品 ID 描述 拉环颜色
QSFP10-LR4-D12 M295002 40G QSFP+ 1310nm LC,单模光纤上可传输10km,具有数字诊断功能,抗硫化 蓝色
注:1.产品 ID为我司产品标准型号的简写订货号
更多信息请联系:深圳市摩泰光电有限公司深圳市福田保税区黄槐道 3号深福保科技工业园 B栋 4A单元 邮编:518038电子邮件:[email protected]官网:www.moduletek.com
产品一般规格
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 备注
误码率 BER 10−12
工作温度 TC 0 70 ◦C 1
储存温度 TSTO −40 85 ◦C 2
工作电压 VCC 3.14 3.3 3.46 V
最大电压 VMAX −0.5 3.6 V 3
注:1.外壳表面温度2.环境温度3.电接口
传输距离
速率 光纤类型 距离范围 (km)
40Gb/s OM3多模光纤 0.15
40Gb/s OM4多模光纤 0.15
40Gb/s 9/125um单模光纤 10
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光学特性—发射机
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 备注
总发射光功率 POUT 8.3 dBm 1
发射光功率 (每通道) TXPx −7 2.3 dBm 1
光中心波长 (L0通道) λ C 1264.5 1271 1277.5 nm
光中心波长 (L1通道) λ C 1284.5 1291 1297.5 nm
光中心波长 (L2通道) λ C 1304.5 1311 1317.5 nm
光中心波长 (L3通道) λ C 1324.5 1331 1337.5 nm
光调制幅度 (每通道) OMA −4 3.5 dBm
消光比 ER 3.5 5.0 dB
边模抑制比 SMSR 30 dB
相对强度噪声 RIN −128 dB/Hz
发射和色散代价 (每通道) TDP 2.6 dB
光回损容限 TOL 20 dB
发射机眼图模板 符合 IEEE 802.3ba标准
关闭发射机时的输出光功率 (每通道) POUT_OFF −30 dBm 1
注:1.平均光功率
光学特性—接收机
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 备注
光中心波长 (L0通道) λ C 1264.5 1271 1277.5 nm
光中心波长 (L1通道) λ C 1284.5 1291 1297.5 nm
光中心波长 (L2通道) λ C 1304.5 1311 1317.5 nm
光中心波长 (L3通道) λ C 1324.5 1331 1337.5 nm
平均接收光功率 (每通道) PRX −13.7 2.3 dBm
损坏阈值 (每通道) P 3.4 dBm
接收灵敏度 (OMA)(每通道) RX SEN −14.0 −11.5 dBm
回波损耗 TRRX −26 dB
LOS信号有效接收光功率 LOSA −28 dBm 1
LOS信号无效接收光功率 LOSD −15 dBm 1
LOS信号迟滞区间 LOSH 1 3 dB
注:1.平均光功率
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电气特性—发射机
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 备注
输入差分阻抗 RIN 100 Ω
差分输入摆幅 VIN PP 120 1200 mV
发射机关闭电压 VDIS VCC−1.3 VCC V
发射机使能电压 VEN VEE VEE+0.8 V
电气特性—接收机
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 备注
差分输出摆幅 VOUT PP200 400 mV
1,2300 600 mV
400 550 800 mV
600 1200 mV
输出信号上升时间 /下降时间 (20%-80%) tr/tf 28 ps
LOS信号有效电压 VLOS A VCC−1.3 VCC HOST V
LOS信号无效电压 VLOS D VEE VEE+0.5 V
注:1.交流耦合,100欧姆差分输出阻抗。2.输出电压通过 2线串行接口设置,缺省等级 400 - 800mV。
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TX1-TX4典型光眼图
测试条件:30◦C,BIAS=32-38mA
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A0H设备寄存器映射表低 128字节
Memory Map(2-Wire Serial Address 1010000xb, Lower Page 00h)
IICAddr Size Name Description Type
Value(HEX)
0 1 Identifier QSFP+ R 0D
1 1 RevisionCompliance 遵循 SFF-8636 Rev2.10 R 08
2 1 statusBit 2 = 0b:高 128字节分页
R 02Bit 1 = 1b: IntL引脚电平为高
Bit 0 = 0b:可读取有效数据
3 1 Interrupt Flags(Clear on read)Bit 7-4:锁存的 TX4-1 LOS标志位
R 00Bit 3-0:锁存的 RX4-1 LOS标志位
4 1 Interrupt Flags(Clear on read)
Bit 7-4:锁存的 TX4-1输入自适应均衡fault标志;模块无自适应均衡 R 00Bit 3-0:锁存的 TX4-1发射机或激光器fault标志
5 1 Interrupt Flags(Clear on read)
Bit 7-4:锁存的 TX4-1 CDR LOL标志位;模块无 TX CDR R 00Bit 3-0:锁存的 RX4-1 CDR LOL标志位;模块无 RX CDR
6 1 Interrupt Flags(Clear on read)Bit 7-4:锁存的温度告警
R 00Bit 1: TEC稳定标志;模块不带 TEC
Bit 0:初始化完成标志
7 1 Interrupt Flags(Clear on read) Bit 7-4:锁存的供电电压告警 R 00
8 1 Vendor Specific 厂商定义;全 0 R
9-10 2 Interrupt Flags(Clear on read) 锁存的 RX1-4接收光功率告警 R 0000
11-12 2 Interrupt Flags(Clear on read) 锁存的 TX1-4偏置电流告警 R 0000
13-14 2 Interrupt Flags(Clear on read) 锁存的 TX1-4发射光功率告警 R 0000
15-18 4 Reserved 保留;全 0 R
19-21 3 Vendor Specific 厂商定义;全 0 R
22-23 2 Temperature 温度 DOM,单位 1/256 ◦C R
24-25 2 Reserved 保留;全 0 R
26-27 2 Supply Voltage 电压 DOM,单位 100 uV R
28-29 2 Reserved 保留;全 0 R
30-33 4 Vendor Specific 厂商定义;全 0 R
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34-35 2 Rx1 Power Rx1接收平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
36-37 2 Rx2 Power Rx2接收平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
38-39 2 Rx3 Power Rx3接收平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
40-41 2 Rx4 Power Rx4接收平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
42-43 2 Tx1 Bias Tx1 BIAS电流 DOM,单位 2 uA R
44-45 2 Tx2 Bias Tx2 BIAS电流 DOM,单位 2 uA R
46-47 2 Tx3 Bias Tx3 BIAS电流 DOM,单位 2 uA R
48-49 2 Tx4 Bias Tx4 BIAS电流 DOM,单位 2 uA R
50-51 2 Tx1 Power Tx1发射平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
52-53 2 Tx2 Power Tx2发射平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
54-55 2 Tx3 Power Tx3发射平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
56-57 2 Tx4 Power Tx4发射平均光功率 DOM,单位 0.1uW R
58-73 16 Reserved 保留;全 0 R
74-81 8 Vendor Specific 厂商定义;全 0 R
82-85 4 Reserved 保留;全 0 R
86 1 Tx Disable Bit 3-0: Tx4-1关闭发射端,写 1关闭对应通道的激光器 R/W 00
87 1 Rx Rate select 接收端速率选择;模块固定工作在10G模式 R/W 00
88 1 Tx Rate select 发射端速率选择;模块固定工作在10G模式 R/W 00
89-92 4 Reserved 保留;全 0 R/W
93 1 ControlBit 7:软件复位,自清除位;写 1触发模块复位 R/W 00Bit 1:功耗设置;写 1设置为低功耗模式,模块功耗低于 1.5W
94-97 4 Reserved 保留;全 0 R/W
98 1 TX/RX CDRControl 模块无 CDR R/W 00
99 1 ControlBit 1: LP/TxDis控制;不实现
R/W 00Bit 0: IntL/LOSL控制;不实现
100 1 MaskBit 7-4:掩盖 TX4-1 LOS标志
R/W 00Bit 3-0:掩盖 RX4-1 LOS标志
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101 1 MaskBit 7-4:掩盖 TX4-1输入自适应均衡fault R/W 00Bit 3-0:掩盖 TX4-1发射机 fault
102 1 MaskBit 7-4:掩盖 TX4-1 CDR失锁;模块无 TX CDR R/W 00Bit 3-0:掩盖 RX4-1 CDR失锁;模块无 RX CDR
103 1 MaskBit 7-4:掩盖温度告警
R/W 00Bit 1:掩 盖 TEC稳 定 标 志; 模 块 无TEC
104 1 Mask Bit 7-4:掩盖电压告警 R/W 00
105-106 2 Vendor Specific 厂商定义 R/W 0001
107 1 Max PowerConsumption 模块最大功耗,单位 0.1W R 19
108-109 2 Propagation Delay 传播延时;不实现 R 00
110 1 Free Side DeviceProperties 不实现 R 00
111-112 2 use by PCIExpress 分配给 PCIE用;不实现,全 0 R/W 0000
113 1Far-End and Near-
EndImplementation
Bit 6-4:远端实现R 00
Bit 3-0:近端实现
114 1 use by microQSFP 不实现;全 0 R 00
115-116 2 Reserved 不实现;全 0 R 0000
117-118 2 Reserved 不实现;全 0 R/W 0000
119-122 4 Password ChangeEntry修改安全等级 1密码,上电缺省值00000000(hex);写入后不支持回读 W 00000000
123-126 4 Password Entry 写入密码进入对应安全等级,上电缺省值 00000000(hex);写入后不支持回读 W 00000000
127 2 Page Select 页选,选择 A0高 128字节页 R/W 00
A0写保护
此模块具有 A0写保护功能,用户需要进行安全等级 1工作状态才能对模块设备地址 A0H的高 128字节页 00和页 02进行写操作。模块进入安全等级 1的方法:在模块 A0H的 123-126寄存器 (PasswordEntry)写入出厂安全等级 1密码 00001011(hex)。该版本模块支持安全等级 1下修改安全等级 1密码,方法:用户进入安全等级 1后在 A0H的 119-122寄存器 (Password Change Entry)写入新的安全等级1密码;新的安全等级 1密码范围是 00000000 - 7FFFFFFF(hex),模块忽略最高位的设置值强制最高位为 0b。
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A0H设备寄存器映射表高 128字节页 00
Memory Map(2-Wire Serial Address 1010000xb, Upper Page 00h)
IICAddr Size Name Description Type
Value(HEX)
128 1 Identifier QSFP+ R 0D
129 1 Ext. Identifier 功 耗 等 级 3(2.5W), 页 02不 实 现CLEI,无 TX/RX CDR R 80
130 1 Connector Type 双 LC接口 R 07
131-138 8 SpecificationCompliance40GBASE-LR4以太网,长距离,长波激光器,单模 R
0200000010100100
139 1 Encoding 64B/66B R 05
140 1 Singalingrate,nominal 单位 100Mbps R 67
141 1 Extended RateSelect Compliance 模块无速率选择 R 00
142 1 Length (SMF) 单模光纤传输距离,单位 1KM R 0A
143 1 Length (OM350um) OM3传输距离 150米,单位 2M R 4B
144 1 Length (OM250um) OM2传输距离,单位 1M R 00
145 1 Length (OM162.5um) OM1传输距离,单位 1M R 00
146 1 Length (OM450um) OM4传输距离 150米,单位 2M R 4B
147 1 Device technology 1310nm DFB,无波长控制、无制冷、PIN接收机、波长不可调 R 40
148-163 16 Vendor name MODULETEK R ASCIIFormat
164 1 Extended Module 暂不支持 InfiniBand应用 R 00
165-167 3 Vendor OUI 厂商 IEEE公司 ID R 000000
168-183 16 Vendor PN 厂商产品型号,厂商定义 R ASCIIFormat
184-185 2 Vendor rev 厂商产品版本号,厂商定义 R ASCIIFormat
186-187 2 Wavelength 波长 1311nm,单位 0.05nm R 666C
188-189 2 Wavelengthtolerance 波长容差 6.5nm,单位 0.005nm R 0514
190 1 Max case temp. 最大工作温度 70◦C,单位 ◦C R 46
191 1 CC_BASE 128-190字节的校验和 R
192 1 Link codes 保留 R 00
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193-195 3 Options实现 TX输入均衡,RX输出加重,RX输出幅度固定可编程设定;实现 Rx/Tx压制;实现页 02,Tx_Dis
R 070B90
196-211 16 Vendor SN 厂商产品序列号,厂商定义 R ASCIIFormat
212-219 8 Date Code 产品出厂日期 R ASCIIFormat
220 1 DiagnosticMonitoring Type实现温度、电压、接收平均光功率、发射平均光功率实时诊断 R 3C
221 1 Enhanced Options 实现初始化完成标志,软件复位 R 11
222 1 Baud Rate,nominal 波特率,单位 250MBd R 00
223 1 CC_EXT 192-222字节的校验和 R
224-255 32 Vendor Specific 厂商定义 R
A0H设备寄存器映射表高 128字节页 02
Memory Map(2-Wire Serial Address 1010000xb, Upper Page 02h)
IICAddr Size Name Description Type
Value(HEX)
128-255 128 user-writableEEPROM 用户定义,安全等级 1下可读可写 R
注:1.寄存器映射表高 128字节页 00、页 02数据对应为通用版本,实际出厂写入数据会随客户兼容性需求有所变更,恕不另行通知。
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A0H设备寄存器映射表高 128字节页 03
Memory Map(2-Wire Serial Address 1010000xb, Upper Page 03h)
IICAddr Size Name Description Type
Value(HEX)
128-129 2 Temp High Alarm 温度 High Alarm = 80◦C R 5000
130-131 2 Temp Low Alarm 温度 Low Alarm = -10◦C R F600
132-133 2 Temp HighWarning 温度 High Warning = 75◦C R 4B00
134-135 2 Temp Low Warning 温度 Low Warning = -5◦C R FB00
144-145 2 Vcc High Alarm 电压 High Alarm = 3.7V R 9088
146-147 2 Vcc Low Alarm 电压 Low Alarm = 2.9V R 7170
148-149 2 Vcc High Warning 电压 High Warning = 3.6V R 8C70
150-151 2 Vcc Low Warning 电压 Low Warning = 3.0V R 7548
176-177 2 Rx Power HighAlarm 接收光功率 High Alarm = 4.5dBm R 6E18
178-179 2 Rx Power LowAlarm 接收光功率 Low Alarm = -16.4dBm R 00E5
180-181 2 Rx Power HighWarning 接收光功率 High Warning = 2.5dBm R 4577
182-183 2 Rx Power LowWarning 接收光功率 Low Warning = -14.4dBm R 016B
184-185 2 Tx Bias HighAlarm 偏置电流 High Alarm = 75mA R 927C
186-187 2 Tx Bias Low Alarm 偏置电流 Low Alarm = 10mA R 1388
188-189 2 Tx Bias HighWarning 偏置电流 High Warning = 70mA R 88B8
190-191 2 Tx Bias LowWarning 偏置电流 Low Warning = 15mA R 1D4C
184-185 2 Tx Power HighAlarm 发射光功率 High Alarm = 4.3dBm R 6930
186-187 2 Tx Power LowAlarm 发射光功率 Low Alarm = -8.2dBm R 05E9
188-189 2 Tx Power HighWarning 发射光功率 High Warning = 3.3dBm R 5383
190-191 2 Tx Power LowWarning 发射光功率 Low Warning = -7dBm R 07CB
注:1.寄存器的 Type属性:R表示只读;R/W表示可读可写;W表示只可写,读取结果固定为 00(hex)。2.告警阈值信息可按照客户定义修改,如有修改需求,请联系我司。3.当模块对应的温度/电压/接收光功率/偏置电流/发射光功率参量的诊断值 (DOM结果)溢出 A0高 128字节页 03的告警阈值规定,对应的 Interrupt Flags会置位为 1,向用户告警。
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框图
通道映射关系
通道 (QSFP+ MSA规格) LAN(IEEE802.3规格) 中心波长
TX1/RX1 L0 1271nm
TX2/RX2 L1 1291nm
TX3/RX3 L2 1311nm
TX4/RX4 L3 1331nm
功能说明
收发器的发射端使用激光驱动器芯片驱动分布式反馈激光器 (DFB)阵列进行电-光转换,将 4路10Gb/s电信号转换为 4路 CWDM光信号,光复用器将 4路 CWDM光信号复用为 40Gb/s数据后输出。收发器的接收端使用解复用器将接收到的 40Gb/s光信号解复用为 4路 CWDM波长的光信号,每个波长的光被分立的光电二极管收集并转换为微弱电信号,该电信号通过跨阻放大器(TIA)和限幅放大器(LA)进行放大和处理后输出到主机。收发器内部无 CDR功能。
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外形尺寸
模块重量:33.4g防尘帽重量:0.95g
如非另有规定,所有尺寸公差均为 ±0.2mm单位:毫米
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引脚图
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引脚定义
PIN # 符号 说明 备注
1 GND 地 5
2 TX2n 通道 2发射端数据输入负
3 TX2p 通道 2发射端数据输入正
4 GND 地 5
5 TX4n 通道 4发射端数据输入负
6 TX4p 通道 4发射端数据输入正
7 GND 地 5
8 ModSelL 模块选择引脚,低电平时模块响应两线串口通信 1
9 ResetL 模块重置 2
10 VCCRX +3.3V接收端电源供电
11 SCL 两线串行接口时钟线
12 SDA 两线串行接口数据线
13 GND 地 5
14 RX3P 通道 3接收端数据输出正
15 RX3n 通道 3接收端数据输出负
16 GND 地 5
17 RX1P 通道 1接收端数据输出正
18 RX1n 通道 1接收端数据输出负
19 GND 地 5
20 GND 地 5
21 Rx2n 通道 2接收端数据输出负
22 Rx2p 通道 2接收端数据输出正
23 GND 地 5
24 Rx4n 通道 4接收端数据输出负
25 Rx4p 通道 4接收端数据输出正
26 GND 地 5
27 ModPrsL 模块插入指示管脚,为低表示模块插入主机;在模块内接地
28 IntL 中断请求 3
29 VCCTX +3.3V发射端电源供电
30 VCC1 +3.3V电源
31 LPMode 低功耗模式 4
32 GND 地 5
33 Tx3p 通道 3发射端数据输入正
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34 Tx3n 通道 3发射端数据输入负
35 GND 地 5
36 Tx1p 通道 1发射端数据输入正
37 Tx1n 通道 1发射端数据输入负
38 GND 地 5
注:1. ModSelL是输入引脚。当它通过主机保设置为低电平时,模块响应 2线串行通信命令。ModSelL允许在单个 2线接口总线上使用多个 QSFP模块。如果模块的 ModSelL为“高”,该模块将不响应来自主机的任何 2线接口通信。ModSelL在模块内部设计有上拉电阻。2.模块复位引脚。当 ResetL引脚上低电平持续时间长于最小脉冲长度 (2us)时表明模块复位完成,模块寄存器设置恢复到缺省值。相关时序规格见 MSA。3. IntL是输出引脚,是集电极开路输出,应在主机上以 4.7kΩ-10kΩ电阻上拉到 Vcc。当它是低电平时,表示模块出现中断事件。主机使用 2线串行接口识别中断源。4.该引脚高电平有效,表示模块在低功耗模式下运行,软件会关闭模块的发射端。5.电路接地与外壳接地内部隔离。
参考文献
1. IEEE standard 802.3ba. IEEE Standard Department, 2010.2. QSFP+ 10Gbps 4X PLUGGABLE TRANSCEIVER –SFF-8436 V4.9, 2018.3. Management Interface for 4-lane Modules and Cables –SFF-8636 Rev 2.10a, 2019.
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数据手册MODULETEK: QSFP10-LR4-D12 产品简介产品特性应用订购信息 产品一般规格传输距离光学特性—发射机光学特性—接收机电气特性—发射机电气特性—接收机TX1-TX4典型光眼图A0H设备寄存器映射表低128字节A0 写保护A0H设备寄存器映射表高128字节页00A0H设备寄存器映射表高128字节页02A0H设备寄存器映射表高128字节页03框图通道映射关系功能说明引脚图 引脚定义参考文献