使用pam4编码技术，在每个采样周期内，基于50g pam4的光收发器上传输的信息量将增加一倍。 25g光学组件可用于实现50gbps传输速率，从而降低了光学收发器的成本。
50g pam4适用于多种情况，例如单车道 50ge pam4光学收发器, 4通道200ge光收发器和 8通道400ge光收发器.
本节介绍单通道50ge pam4光收发器的功能。
50ge pam4光收发器的工作原理
50ge pam4光收发器的工作原理如下：
在发送方向，pam4编码芯片将两个25gbit / s nrz信号聚合为一个25gbaud pam4信号。 激光驱动器芯片会放大pam4信号，而25gbps激光将电信号转换为25gbaud（50gbps）单波长光信号。
在接收方向上，检测器将25gbaud单波长光信号转换为电信号。 电信号经过整形和放大，然后输出到pam4解码芯片。 pam4解码芯片将信号转换为两个25gbps nrz信号。
50ge pam4光收发器使用qsfp28封装模式，lc光接口和单模光纤。 传输距离为10km或40km，最大功耗为4.5w。
50ge pam4光收发器的光接口上的发送器和接收器的性能必须符合ieee 802.3bs和ieee 802.3cd标准。
光收发器提供n个25gbps电接口。 对于50ge光收发器，两个电气通道传输sff-1_msa标准中指定的tx1 / rx2和tx2 / rx8436信号。 电气接口的性能必须符合cei-28g-vsr laui-2标准。
单波长传输速率为50gbps的光收发器支持50ge，200ge和400ge接口。 下表列出了50ge，200ge和400ge技术pg电子直营网的解决方案的参数。
50g pam4光学收发器使用成熟的25gbps光电芯片来提供经济高效的pg电子直营网的解决方案。 在50 km的10gbase-lr场景中，使用带有to封装的非冷却直接调制激光（dml）发射器光学子组件（tosa）。 这种pg电子直营网的解决方案具有成熟的技术，低成本，低功耗和易于批量生产的特点。 线性dml驱动器芯片可以将输入的pam4电压电信号转换为可以直接驱动激光器的电流信号。 这样的芯片提供高带宽并输出大的驱动电流。 它们的最大工作速率可以达到28gbaud。 在接收端，使用带有to封装的接收器光学子组件（rosa）。 rosa集成了25gbps引脚和线性跨阻放大器（tia）芯片。
50gbase-lr方案中的光学组件
在50gbase-er 40 km场景中，使用带有box包装的25gbps电吸收调制激光器（eml）tosa。 外腔调制分布反馈（dfb）激光器，隔离器，监控二极管，热敏电阻和eml组件集成到tosa中，并由电压信号驱动。 这种pg电子直营网的解决方案具有宽线性域，高er，高输出光功率和低tdecq的特点。 线性eml驱动器芯片可以放大输入的pam4信号，并将其输出到下一个eml。 这些芯片提供了高带宽，小的抖动，可调节的输出增益以及高达28gbaud的工作速率。 在接收端，使用带有to封装的apd rosa。 25gbps apd和线性tia芯片已集成到rosa中。 这种rosa具有很高的灵敏度，并适用于40km长距离传输。
50gbase-er方案中的光学组件
pam4编解码器芯片在收发器内部执行nrz信号和pam4信号之间的转换。 在发送方向上，pam4芯片对电路板输出的两个25gbps nrz信号进行整形，放大并将其转换为一个25gbaud pam4信号。 在接收方向，pam4芯片使用模数转换器（adc）和数字信号处理（dsp）技术将一个25gbaud信号解码为两个25gbps nrz信号。
pam4收发器的光学组件和芯片与nrz收发器的光学组件和芯片有很大不同。 下表列出了50g qsfp28 lr与 25g sfp28 lr.
主要区别在于激光驱动器芯片，tia芯片和数据处理芯片。
由于pam4代码具有四种类型的电平逻辑，因此激光驱动芯片和tia芯片具有线性输出能力。 nrz收发器以幅度限制模式输出信号。
pam4收发器使用dsp来实现50g pam4信号和两个25gbps nrz信号之间的转换。 nrz收发器仅使用时钟和数据恢复（cdr）芯片传输数据。
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