許 喬，祝萌作，周艷玲

(湖北大學 計算機與信息工程學院，武漢 430062)

聲納濕端數(shù)據(jù)遠傳DWDM光電交換模塊設計

許 喬，祝萌作，周艷玲

(湖北大學 計算機與信息工程學院，武漢 430062)

聲納的應用極其廣泛，海洋漁業(yè)以及軍事應用使得聲納技術得到了大力發(fā)展；聲納濕端數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、實時性是聲納系統(tǒng)性能得到保障的前提；設計一用于聲納濕端數(shù)據(jù)遠傳的DWDM光電交換模塊;在該模塊中，使用以太網(wǎng)交換芯片和兩個DWDM光模塊對數(shù)據(jù)進行多路轉(zhuǎn)發(fā)并實現(xiàn)光通路的冗余備份，提升了系統(tǒng)可靠性的同時使網(wǎng)絡拓撲更為靈活;由于DWDM光模塊可將電信號轉(zhuǎn)換為波長可選定的光信號，故通過若干該模塊協(xié)同使用，可實現(xiàn)多路光信號復用即同時傳輸多條聲納水下陣纜的數(shù)據(jù);經(jīng)實際開發(fā)與測試，該模塊以太網(wǎng)業(yè)務性能指標符合設計需求，且該模塊已在某聲納工程項目中得到了應用，并可為其他領域數(shù)據(jù)遠傳工程應用提供設計參考。

光電交換；以太網(wǎng)交換機；DWDM光模塊

0 引言

隨著人類對海洋的不斷探索，聲納系統(tǒng)的應用范圍也越來越廣泛。數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性以及完整性是聲納系統(tǒng)中非常重要的指標。聲納前端調(diào)理電路將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚頇C大多需要遠距離傳輸，而使用電信號在進行遠距離傳輸時無法保證數(shù)據(jù)的實時性以及完整性，因此遠距離傳輸數(shù)據(jù)大多會選用光纖介質(zhì)進行。光纖傳輸與傳統(tǒng)的電纜相比，質(zhì)量輕、抗干擾能力強、大帶寬、穩(wěn)定性好、適用于許多復雜的環(huán)境[1]。光纖通信技術不僅可以應用于聲納數(shù)據(jù)傳輸，還可以應用到電力通信控制系統(tǒng)、有線電視、電力通信、互聯(lián)網(wǎng)應用、軍事方面等多個領域中[2]。例如，在軍事應用方面，傳統(tǒng)的電纜傳輸高清視頻會有嚴重的損耗，損耗與頻率成正比，也容易受到機載復雜環(huán)境影響，因此在飛行試驗中多采用光電復合纜傳輸視頻數(shù)據(jù)以保證對試驗的視頻信號進行實時遙測和記錄的質(zhì)量[3]；在國民應用方面，光纖通信在各類通信業(yè)務網(wǎng)的發(fā)展方面提供了有力的保障，為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻，光纖通信將成為整個社會乃至全球通信行業(yè)的最重要的部分[4]。隨著光纖通信技術的發(fā)展，對光電交換技術的需求也會越來越迫切，本文介紹一用于聲納濕端數(shù)據(jù)遠傳的DWDM光電交換模塊。

1 系統(tǒng)分析

在聲納設備中，如果每個水下陣列都用一根單獨的線路連接到處理機將會使系統(tǒng)的線路十分龐雜，而且物料成本巨大。而若要將多個水下陣列采集的數(shù)據(jù)經(jīng)電光轉(zhuǎn)換后通過單光纖傳輸?shù)教幚頇C就需要用到光復用技術。光復用技術種類很多，其中最為重要的是波分復用(WDM)技術和光時分復用(OTDM)技術。它們二者各有其優(yōu)點，而WDM在技術應用上要比OTDM成熟的多，密集波分復用(DWDM)技術作為WDM的一種已經(jīng)得到了廣泛的應用，目前市面上銷售的DWDM光模塊可以提供16/20波或32/40波的單纖傳輸容量，有的甚至可到160波，這就意味著在一根物理光纖上可以提供幾十或者高達160個虛擬光纖通道進行數(shù)據(jù)的傳輸。在實際應用中，DWDM可以有效解決網(wǎng)絡帶寬瓶頸的問題，同時又具備擴容簡單和性能可靠等諸多優(yōu)點，可以直接接入多種業(yè)務進行透明傳輸，兼容不同體制和不同廠家的設備[5]，本模塊選擇用DWDM技術實現(xiàn)光復用。

光模塊與光纖屬于敏感易損壞元件，且光通路屬于數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P鍵部分，所以有必要進行光路備份冗余設計。該功能可以由一片交換機芯片來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)經(jīng)過PHY芯片進行串并協(xié)議轉(zhuǎn)換后通過交換機對數(shù)據(jù)進行多路轉(zhuǎn)發(fā)，可支持連接多路光模塊，并可實現(xiàn)光通路的切換，光路的選擇使用只需按需對交換機芯片進行簡單配置即可。同時，數(shù)據(jù)的多路轉(zhuǎn)發(fā)也能帶來更為靈活的拓撲，為今后擴展提供方便。

本光電交換模塊配合水下以及干端處理機銅口(網(wǎng)線)使用，分為濕端光電板卡、干端光電板卡兩部分，如圖1所示。

圖1 光電交換模塊框圖

多個水下陣列將采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線傳輸?shù)礁髯怨怆娊粨Q模塊，將電信號轉(zhuǎn)換為波長互不相同的光信號傳輸?shù)焦鈴陀闷?，光復用器將各路光信號復用到一根光纖中進行傳輸，在干端光電板由光解復用器對接收的光復用信號進行解復用，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換還原出采集到的電信號傳輸?shù)教幚頇C進行處理，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的上行傳輸；處理機命令在干端進行電光轉(zhuǎn)換后經(jīng)光纖發(fā)送到濕端，再由濕端進行光電轉(zhuǎn)換后發(fā)送給水下采集設備，實現(xiàn)命令的下行傳輸。

2 硬件設計

2.1 設計參數(shù)

該模塊的主要設計參數(shù)見表1。

表1 光電交換模塊主要設計指標

2.2 功能框圖

該模塊需實現(xiàn)電光、光電轉(zhuǎn)換，并能夠?qū)崿F(xiàn)光通路的備份冗余，支持數(shù)據(jù)的多路轉(zhuǎn)發(fā)。光電交換模塊功能如圖2所示。

圖2 光電交換模塊功能框圖

板內(nèi)主要集成一片最多支持8個千兆以太網(wǎng)接口的交換機芯片BCM5389和2片千兆PHY芯片BCM5461，配合預留的2個DWDM光模塊實現(xiàn)2路銅口和2路光纖接口(各有一路接口作為備份)。MCU芯片MC9S12NE64實現(xiàn)對交換機的配置與管理。隔離電源為板內(nèi)芯片供電。BCM5389和BCM5461有獨立的25M晶振電路為其提供工作時鐘，同時設計有各自的復位電路。

2.3 芯片選擇

2.3.1 交換機芯片

本模塊選用Broadcom公司的一片全千兆交換芯片BCM5389為核心，其特點如下：

1)集成9個支持9KB大數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的MAC控制器；

2)集成8個Serdes/SGMII自適應接口，緩存高達128KB；

3)集成SPI接口，可方便訪問內(nèi)部寄存器進行芯片配置和管理；

4)低功耗(小于1.5W)，小體積(17×17mm 256引腳FBGA封裝)。

2.3.2 PHY芯片

BCM5461芯片是Broadcom公司的一片117引腳BGA封裝的自適應千兆PHY芯片，可以配置成GBIC模式與BCM5389配合使用。BCM5461芯片特點如下：

1)完全集成10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-X千兆以太網(wǎng)收發(fā)器；

2)SerDes、SGMII、GMII、RGMII、RTBI和MLL MAC接口選項；

3)線路側(cè)銅纜和光纖接口，使得光纖和銅纜的應用更加靈活；

4)支持9k巨型幀，以便高速數(shù)據(jù)傳輸；

5)低功耗，高級電源管理，降低了系統(tǒng)的功率。

2.3.3 MCU

隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和以太網(wǎng)的迅速發(fā)展，基于以太網(wǎng)的設備控制越來越多，發(fā)展也越來越快。傳統(tǒng)的多器件以太網(wǎng)連接方案是通過MCU擴展以太網(wǎng)控制器來實現(xiàn)，必要時還需要擴展外部RAM和ROM。雖然這種方案應用起來不是很困難，但所用外部元件數(shù)量較多，系統(tǒng)開銷較大，穩(wěn)定性不高[6]。因此本模塊設計時采用集成以太網(wǎng)MAC層和物理層16位MCU MC9S12NE64芯片實現(xiàn)單器件以太網(wǎng)連接，該MCU芯片通過SPI總線訪問BCM5389，并實現(xiàn)對其配置。MC9S12NE64芯片特性如下：

1)采用高性能16位HCS12CPU內(nèi)核，3.3 V下工作頻率可達25 MHz或10 MIPS，具有優(yōu)化的C語言體系結(jié)構(gòu)，可以生成十分簡潔的代碼；

2)集成了64 KB的Flash內(nèi)存和8 KB的靜態(tài)RAM，能夠滿足大多數(shù)的應用場合，如果需要還可以進行外部擴展；

3)集成了10/100 Mbps以太網(wǎng)媒介訪問控制器(EMAC)，內(nèi)置標準的媒介獨立接口(MII)；

4)集成了10/100 Mbps以太網(wǎng)物理層(EPHY)，支持自動協(xié)商模式，支持半雙工和全雙工的通訊，并具有自診斷功能；

5)帶有8通道10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、4通道16位定時器、2個串行通信接口(SCI)，1個高速串行外設接口(SPI)、1個具有256種時鐘速度選項的I2C接口及多個IO。

2.3.4 DWDM光模塊

光電轉(zhuǎn)換以及電光轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)會使用到光模塊，通常光模塊分為發(fā)射端和接收端兩種，發(fā)射端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號[7]。目前市場上DWDM光模塊大多為XFP封裝，所以光模塊選擇了中興公司定制光模塊WXTRXPAL1 1.25G XFP，該光模塊能傳輸距離規(guī)格為80 km，工作光波長可設定，有不少于40個波長可供選擇(C波段：1528～1561 nm)，方便未來擴展。

2.4 硬件接口設計

板內(nèi)主要硬件接口如圖3所示。

圖3 硬件接口電路

BCM5389通過SPI接口與MC9S12NE64相連接，并實現(xiàn)對內(nèi)部寄存器配置與管理。BCM5389的SPI四個接口為：SCK(串行時鐘)，SS(片選端)，MOSI(主動模式輸出、從動模式輸入)，MISO(主動模式輸入、從動模式輸出)。BCM5389多運行于從模式，因為它僅僅只需要對主控裝置的讀寫請求進行應答。MC9S12NE64芯片的SPI接口可實現(xiàn)與BCM5389的對接，SCK與SPI-SCK/PS6相連，提供接口工作時鐘；SS與SPI-SS/PS7相連，為片選信號，低電平有效；MOSI與SPI- MOSI/PS5 相連以及MISO與SPI-MISO/PS4相連實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的讀寫操作。

現(xiàn)在許多以太網(wǎng)PHY芯片可以對物理層信號與諸多的數(shù)據(jù)鏈路層信號實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，如SerDes、SGMII、GMII、RGMII、MII、TBI、RTBI等，可以方便地實現(xiàn)各種接口的連接。我們所選用的PHY芯片BCM5461具有SerDes、SGMII、GMII、RGMII、RTBI和MLL MAC接口，BCM5389集成了8個Serdes/SGMII自適應接口，在該模塊中兩個PHY芯片BCM5461和兩個定制DWDM光模塊選擇以Serdes模式與以太網(wǎng)芯片相連接。Serdes是串行器/解串器的簡稱，其功能是把并行的多路信號轉(zhuǎn)換為差分串行傳輸方式，差分傳輸是采用兩根線傳輸信號，信號振幅相等，相位相反，在接收端比較這兩個信號的電壓差值來判斷發(fā)送端發(fā)送的是邏輯0還是邏輯1。差分串行傳輸方式具有功耗低、抗干擾能力強、對外電磁干擾小、識別精確以及速度快等特點，理論上該接口的最高傳輸速率可達到10Gbps以上[8]。BCM5389的TXD端口為數(shù)據(jù)差分輸出端，RXD端口為數(shù)據(jù)差分輸入端。PHY芯片BCM5461的SGIN端口為數(shù)據(jù)差分輸入端，SGOUT為數(shù)據(jù)差分輸出端。光模塊DWDM也通過Serdes接口接入以太網(wǎng)交換機芯片，TD為DWDM光模塊輸入端口，RD為DWDM光模塊輸出端口。

2.5 PCB設計

由于該模塊以以太網(wǎng)作為高速傳輸?shù)氖侄?，對信道質(zhì)量有較高要求，在對PCB進行設計時必須考慮信號完整性以及高速電路電磁兼容設計，考慮PCB疊層結(jié)構(gòu)與線寬線距的選取，PCB布局以及PCB布線[9]。

2.5.1 疊層與線寬線距

本板共8層，其中信號層共4層(1層、3層、6層和8層)，每層可能既有差分信號又有單端信號，均做阻抗控制；2層、4層和7層為地層；第5層為電源層。頂層和底層單端信號線寬6.8 mil，差分信號線寬4.2 mil，線距7 mil。中間第3層和第6層單端信號線寬7 mil，差分信號線寬4.5 mil，線距7 mil。在此基礎上確定疊層結(jié)構(gòu)，以滿足差分信號阻抗控制為100 Ω，單端信號阻抗控制為50 Ω。

2.5.2 布局

一個好的PCB布局不僅可以提高板卡電路信號的完整性，并且可以使電路板整齊美觀，便于后期的生產(chǎn)和維護，PCB布局一般按以下幾個主要原則進行[10]：

1)按照功能劃分;

2)按頻率劃分;

3)按信號類型劃分;

4)綜合布局。

2.5.3 布線

由于該模塊以千兆以太網(wǎng)作為高速傳輸手段，對信道質(zhì)量有較高要求，在PCB布線過程中需要遵循高速信號布線規(guī)則[11]：

1)高速信號走線屏蔽規(guī)則；

2)高速信號走線閉環(huán)規(guī)則；

3)高速信號的特性阻抗連續(xù)規(guī)則；

4)高速信號走線方向規(guī)則；

5)高速信號走線回流路徑規(guī)則。

2.6 硬件初始化及備份鏈路切換

模塊在啟動時還必須進行初始化操作，并需要對備份鏈路切換進行設置。備份鏈路切換流程如圖4。

圖4 模塊備份鏈路切換流程

首先上電，對以太網(wǎng)交換機各端口進行初始化。BCM5389共集成了8個Serdes/SGMII自適應接口，將連接備份光模塊對應接口設置為SGMII模式(光模塊只能在BCM5389的端口設置為Serdes模式時與以太網(wǎng)交換機進行數(shù)據(jù)的傳輸)，其他7個接口都設置為Serdes模式。初始化完成后鏈路是沒有進行過切換的，通過驗證信息的發(fā)送與接收對光通路的狀態(tài)進行判斷，如果2秒內(nèi)光路沒有接通則對光路進行切換；否則一直進行光通路的檢測，直到通路無法使用進行切換。光通路切換后對規(guī)定時間內(nèi)的切換次數(shù)進行判斷，如果10秒內(nèi)切換的次數(shù)超過2次則表明兩條光通路都無法使用，模塊重啟并循環(huán)以上操作；否則一直進行光通路的通斷檢測，直到通路無法使用再次進行切換。由于在海水中光纖有可能受到擠壓與彎折或者其他原因?qū)е鹿馔凡煌?，而不一定是光模塊和光纖的永久損壞引起的，所以可以對兩個光通路進行反復多次切換。

3 性能測試

吞吐量、延時、丟幀率以及Back-to-Back這四個性能指標是判斷網(wǎng)絡傳輸鏈路性能優(yōu)劣的重要依據(jù)。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)測試儀在全球范圍有兩個大廠商，分別是思博倫和Ixia。我們對該模塊進行網(wǎng)絡測試使用的是思博倫的SmartBits 600B，測試配套軟件選擇了SmartApplication：可為多種網(wǎng)絡設備提供吞吐量、時延、丟包率和Back-to-Back的測試。

測試回路如圖5所示。將兩塊光電交換模塊通過光纖級聯(lián)，一塊作為數(shù)據(jù)接收端通過網(wǎng)線與SmartBits 600B相連，另一塊則作為數(shù)據(jù)發(fā)送端與SmartBits 600B相連，這樣就構(gòu)成了一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾芈罚瑫r也可以對數(shù)據(jù)進行反向傳輸。計算機通過網(wǎng)卡與SmartBits 600B連接，并在計算機上運行SmartApplication軟件實現(xiàn)對測試的設置與控制。測試結(jié)果以表格形式進行輸出。

圖5 兩塊光電交換模塊級聯(lián)測試

吞吐量測試結(jié)果以SmartApplication軟件輸出表格形式呈現(xiàn)，如圖6。以典型數(shù)據(jù)幀長64byte、128byte、256byte、512byte、1024byte、1280byte和1518byte對模塊的吞吐量進行測試。以下以64byte為例對其吞吐量進行計算。吞吐量計算的通常公式為(L+8+M)×8×N=1000M，L為以太網(wǎng)幀長(此處為64byte)；M為包間隙(當設備滿流量發(fā)送數(shù)據(jù)，則其最小包間隙應該12byte)；N為設備每秒發(fā)出的數(shù)據(jù)幀的個數(shù)；括號中的8為每個以太網(wǎng)幀前面的7個前導碼和1個定幀字節(jié)；括號外面的8為一個byte包含8個bit；1000M表示物理層的bit速率。由此公式可計算在千兆速率下以64byte為幀長所能轉(zhuǎn)發(fā)的最多數(shù)據(jù)包數(shù)量應該為：

N=1000M/(8×(64byte+8byte+12byte))=1488095.238，四舍五入為1488095。

由測試結(jié)果圖可知在幀長為64byte情況下端口(01,02,01)對端口(01,02,02)進行數(shù)據(jù)傳輸時每秒可以傳輸1488095個數(shù)據(jù)包，端口(01,02,02)對端口(01,02,01)進行數(shù)據(jù)傳輸時每秒同樣可以傳輸1488095個數(shù)據(jù)包，因此全雙工傳輸吞吐量為100%。

以此類推可計算出在數(shù)據(jù)幀長為128byte、256byte、512byte、1024byte、1280byte和1518byte的情況下進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝慷歼_到了100%。

吞吐量為100%也表明該模塊在滿負荷狀態(tài)進行數(shù)據(jù)傳輸時的丟包率為0(通常情況下丟包率+吞吐量=1)，即該模塊正常工作時完全可以達到千兆的傳輸速率，符合大于950Mbps的設計需求。

圖6 吞吐量測試結(jié)果

延時測試結(jié)果以SmartApplication軟件輸出表格形式呈現(xiàn)，如圖7。以典型幀長64byte、128byte、256byte、512byte、1024byte、1280byte和1518byte對模塊的直通轉(zhuǎn)發(fā)延時和存儲轉(zhuǎn)發(fā)延時性能進行測試。從目標數(shù)據(jù)幀從第一位進入設備開始計時到目標數(shù)據(jù)幀第一位出現(xiàn)在輸出端口結(jié)束計時，兩者時間差為直通轉(zhuǎn)發(fā)設備的延時；從目標數(shù)據(jù)幀從最后一位進入設備開始計時到目標數(shù)據(jù)幀第一位出現(xiàn)在輸出端口結(jié)束計時，兩者時間差為存儲轉(zhuǎn)發(fā)設備的延時。通常情況下存儲轉(zhuǎn)發(fā)延時會略小于直通轉(zhuǎn)發(fā)延時。

圖7 延時測試結(jié)果

以64byte為例，在發(fā)送速率為100%(即滿負荷工作情況下)，從端口(01，02，01)到端口(01,02,02)的直通轉(zhuǎn)發(fā)延時為6.3 us；從端口(01，02，01)到端口(01,02,02)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)延時為5.8 us。在其他典型幀長的情況下的直通轉(zhuǎn)發(fā)延時和存儲轉(zhuǎn)發(fā)延時就不再贅述。由測試數(shù)據(jù)可知該模塊在滿負荷時延時為幾微秒到幾十微秒，而且如果模塊處在非滿載的工作狀態(tài)時會有更低的延時，說明該模塊正常工作時不會產(chǎn)生過大轉(zhuǎn)發(fā)延時影響到數(shù)據(jù)的傳輸?shù)膶崟r性。

以上對該模塊吞吐量、延時的測試結(jié)果說明了該模塊具有優(yōu)越的性能。

4 結(jié)語

本文設計一用于聲納濕端數(shù)據(jù)遠傳的光電交換模塊。該模塊主要提供光-電、電-光轉(zhuǎn)換的功能，可將接收到的電信號轉(zhuǎn)換為選定波長的光信號，使得光復用器將多路信號復用到一根光纖中成為可能。兩個DWDM光模塊與以太網(wǎng)交換機芯片的使用不僅可以完成光通路的冗余備份和切換，而且?guī)砀鼮殪`活的拓撲，為今后擴展提供方便。由測試結(jié)果可以看出該模塊具有優(yōu)越的性能，高吞吐量以及低延時為聲納濕端數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性提供了保障。該模塊不僅可用于聲納濕端，亦可應用于其他對遠距離數(shù)據(jù)傳輸有需求的領域，具有較為廣泛的應用價值。

[1] 韓紅霞,等.光電跟蹤設備數(shù)字視頻圖像信息光纖傳輸系統(tǒng)設計[J].光學精密工程，2010,18(5):1219-1225.

[2] 高 冰.光纖通信技術應用及發(fā)展趨勢探求[J].數(shù)字通信世界，2016，7：11.

[3] 荊 游,王贊超,蔡 磊. 基于SFP光模塊的機載高分辨率視頻信號傳輸技術[J].科技創(chuàng)新導報，2015，34:30-32.

[4] 王建國.DWDM技術在傳輸網(wǎng)中的應用[D].南京：南京郵電大學，2014.

[5] 肖建平.DWDM技術在廣電城域網(wǎng)中應用(下)[J].電視工程，2016(1)：24-26.

[6] 胡榮強,李 濤,徐 丹. 基于 MC9Sl2NE64 型單片機的嵌入式以太網(wǎng)連接[J].國外電子元器件,2006，1:44-46.

[7] 王 佳.光模塊的研究與測試[D].太原:中北大學，2014.

[8] 任立強. 列車以太網(wǎng)交換機硬件設計與實現(xiàn)[D].大連：大連理工大學，2013.

[9] 鄧文博.基于Zynq7010的列車以太網(wǎng)交換機硬件設計及實現(xiàn)[D]. 大連：大連理工大學，2016.

[10] 周潤景，劉夢男．Cadence高速電路設計與仿真(第4版)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2011．

[11] 路宏敏，安晉元，趙益民,等．印制線拐角的頻域分析[J]．西安交通大學學報，2007，41(12)：1451-1454．

Design of DWDM Photoelectric Switching Module for Remote Data Transmission in Underwater Part of Sonar

Xu Qiao，Zhu Mengzuo，Zhou Yanling

(College of Computer and Information Engineering，Hubei University，Wuhan 430062，China)

Sonar is widely used, marine fisheries and military applications make sonar technology greatly developed. The real-time and reliability of the data transmission by the underwater part of sonar makes sonar system performance guaranteed.In this paper, a DWDM photoelectric switching module for data transmission in the underwater part of sonar was designed. In this module, the Ethernet switching chip and two DWDM optical modules was used to make sure that the data forwarded over multiple channels and the backup of the optical path realized which improved the system reliability and make the network topology more flexible.The DWDM optical module can convert the electrical signal to an optical signal whose wavelength can be selected. Through the use of a number of modules, multiplexing of optical signals can be realized in order that data transmitting by a number of underwater cables at the same time can be achieved. After development and testing, the Ethernet service performance indicators of this module meet the design requirements. The module has been used in a sonar project and can provide design reference for other engineering applications.

electro-optical switching；ethernet switch；DWDM optical module

2017-05-10；

2017-05-26。

國家自然科學基金青年科學基金資助項目(61301144)。

許 喬(1986-)，男，湖北恩施人，博士，講師，碩士研究生導師，主要從事高速數(shù)據(jù)采集傳輸，聲納系統(tǒng)設計方向的研究。

周艷玲(1981-)，女，湖北廣水人，博士，副教授，碩士研究生導師，主要從事衛(wèi)星導航，信號處理方向的研究。

1671-4598(2017)12-0199-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.052

TN91

A