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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

深圳市摩泰光电有限公司 www.moduletek.com 1


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



光学特性—发射机


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


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



电气特性—发射机


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


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。



TX1-TX4典型光眼图

测试条件：30◦C，BIAS=32-38mA



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


26-27 2 Supply Voltage 电压 DOM，单位 100 uV R





34-35 2 Rx1 Power Rx1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




50-51 2 Tx1 Power Tx1发射平均光功率 DOM，单位 0.1uW 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



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。



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)


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



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




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。






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。



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。



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



引脚图



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



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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