光收发模块发展至2018年，已经步入200g/400g应用，56gbaud、100gbaud速率的激光器光源还未成熟，如何在现有产业链条件下满足更高速率的光互连需求，更高阶的信号调制成为一种主流选择。
pam（pulse amplitude modulation：脉冲幅度调制）信号调制是目前数据传输做高速信号互连的一种热门信号传输技术，可以广泛应用于100g/200g/400g接口的电信号或光信号传输。
传统的数字信号最多采用的是nrz（non-return-to-zero）信号，即采用两种信号电平来表示数字逻辑信号的1、0信息，每个符号周期可传输1bit的逻辑信息，是pam2的一种形式；而pam信号则可以采用更多信号电平，从而每个符号周期可传输更多bit信息。比如以pam4信号来说，采用4个不同的信号电平来进行信号（00、01、10、11）传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息。下图是典型的nrz信号的波形、眼图与pam4信号的对比。
图1：pam4调制(右边)使用4个幅度电平，相当于每个码两个比特，而nrz(左边)的每个码发送1个比特
波特率和比特速率
在对pam-4信号进行描述时，需要特别注意波特率（baud rate）和bit速率（bit rate）的区别。对于传统的nrz信号来说，由于1个符号传输1bit数据，bit速率和波特率是一样的，比如在100g以太网里使用4路25.78125gbaud的信号进行传输，每路信号上的bit速率也是25.78125gbps，4路信号实现100g以太网的信号传输；而对于pam-4信号来说，由于1个符号传输2bit数据，能传输的bit速率是波特率的2倍，比如在200g以太网里使用4路26.5625gbaud的信号进行传输，每路信号上的bit速率是53.125gbps，4路信号就可以实现200g以太网的信号传输。对于400g以太网来说，用8路26.5625gbaud的信号就可以实现了。下图是ieee
802.3bs里定义的一些200g/400g以太网的接口标准。
图2：ieee 802.3bs定义的200g 400g pam4接口
pam4的代价与挑战
pam4有4个电平3个眼睛，nrz是2个电平1个眼睛，接收灵敏度比nrz更差。pam4信号有16种切换状态，因此会导致上、下眼图在垂直方向上的不对称，眼图的非线性问题也较易发生。pam4信号虽然降低了信号的符号率，但10db以上的通道损耗还是会使得接收端信号眼图完全闭合。
因此，对于pam4信号，发送端均衡必须做预加重transmitter pre-emphasis，接收端的信号需要综合应用多种均衡receiver equalization，接收端均衡技术应用 ctle(continuous time linear equalizer，连续时间线性均衡器)、ffe(feed forward equalizer，前向反馈均衡器)和 dfe(decision feedback equalizer, 判决反馈均衡器)，使闭上的眼图张开。
同时，在模块侧与设备侧引入fec(前向纠错) 技术，这样ber的要求可以放宽到10^6倍，pam4的设计只要满足ber < 10^-6，而不是10^-12。
易飞扬拥有业内一流的研发团队，已经攻克pam4调制的信号完整性设计难题，将在2018 cioe展出系列50g pam4技术平台的光模块产品，包括
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100g sfp56 dd sr2/aoc
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200g qsfp56 sr4/aoc
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200g qsfp56 fr4
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400g qsfp56 dd sr8/aoc
等最新产品，敬请期待。