工编号ODCC-2025-03008]
400GEBR4光收发模块技术规
范
目 录
一、 概述 .......................................................................................................................1
（一） 需求牵引 ....................................................................................................1
（二） 缩写汇总 ....................................................................................................2
二、 硅光芯片设计规范 ...............................................................................................2
（一） 芯片框架说明 ............................................................................................2
（二） 芯片基本规格要求 ....................................................................................4
（三） 芯片I/O布局规范.......................................................................................4
（四） 工作环境说明 ............................................................................................6
（五） 器件设计规范 ............................................................................................6
（六） 可靠性测试规范 ........................................................................................9
三、 光模块设计规范 ...................................................................................................9
（一） 基本功能 ....................................................................................................9
（二） 基本规格 ..................................................................................................11
（三） 电气设计规范 ..........................................................................................12
（四） 光学设计规范 ..........................................................................................15
（五） 固件设计规范 ..........................................................................................17
（六） 结构和热设计规范 ..................................................................................23
（七） 安规要求 ..................................................................................................26
（八） 生产SPC管控...........................................................................................28
四、 参考链接 .............................................................................................................30
图 目 录
图 1 数据中心园区.....................................................................................................1
图 2 硅光发射机芯片架构示意图.............................................................................3
图 3 光芯片 I/O 口分布示意图 .................................................................................4
图 4 Overview of 400G Transceiver.........................................................................10
图 5 Module Principle Diagram................................................................................10
图 6 Electrical Pin-out Details ..................................................................................13
图 7 Optical lane sequence .......................................................................................16
图 8 MPO female plug with down-angled interface and MDI active device receptacle
with angled interface.................................................................................................16
图 9 Digital Diagnostic Memory Map ..................................................................19
图 10 软件流程图.....................................................................................................19
图 11 在线升级主流程图.........................................................................................22
图 12 腾讯蓝色卡.....................................................................................................23
图 13 模块外观示例.................................................................................................24
图 14 Package Outline ..............................................................................................24
图 15 电口方向外观图.............................................................................................25
图 16 金属管壳缝隙外观图.....................................................................................25
图 17 热参数输入（左）、热仿真模型建模（右）.............................................26
图 18 温度云图分布1...............................................................................................26
图 19 温度云图分布2...............................................................................................26
表 目 录
表 2 缩写汇总 ............................................................................................................2
表 3 单元器件功能说明 ............................................................................................3
表 4 规格描述 ............................................................................................................4
表 5 硅光发射机芯片应包含以下I/O .......................................................................5
表 6 硅光芯片各单元器件的工作环境 ....................................................................6
表 7 输入光口单元器件指标 ....................................................................................6
表 8 输出光口单元器件指标 ....................................................................................6
表 9 波导单元器件指标 ............................................................................................7
表 10 1(2)×2MMI、单元器件指标 ...........................................................................7
表 11 分光器单元器件指标 ......................................................................................7
表 12 MPD 单元器件指标.........................................................................................7
表 13 MZM 单元器件指标 ........................................................................................8
表 14 热光移相器单元器件指标 ..............................................................................8
表 15 绝对最大额定值 ............................................................................................12
表 16 推荐工作条件 ................................................................................................12
表 17 管脚描述 ........................................................................................................13
表 18 电接口性能指标 ............................................................................................15
表 19 光接口性能指标 ............................................................................................16
表 20 EEPROM配置要求 ........................................................................................18
表 21 腾讯模块的数字诊断功能 ............................................................................19
表 22 color coding ....................................................................................................23
表 23 IEC 60825-2....................................................................................................26
表 24 BR4模块EMC要求 ........................................................................................27
表 25 认证项目与执行标准 ....................................................................................27
一、概述
（一）需求牵引
随着人工智能的快速发展，AI 数据中心的服务器集群规模不断
扩大。然而，数据中心的扩展并非没有限制，其中“风火水电”四大要
素对其规模有着直接的制约作用。
图 1 数据中心园区
特别是供能和散热问题，它们对数据中心的运行至关重要。随着 AI
服务器功耗的不断增加，单个机架能够容纳的服务器数量逐渐减少。
这不仅意味着数据中心需要更多的机架来满足服务器数量增长的 需求，
而且服务器之间的互联距离也随之增大。互联距离的增加会导 致信号传
输的静态时延增长，这在 AI 计算中尤为关键，因为 AI 算法往往需要大
量的数据交换和通信，互联距离增加会导致通信带宽下降， 从而影响整
个AI 集群的性能。
因此，在功能和散热能力范围内尽可能降低互联距离是有意义的。
与此同时，在实际应用中，在数据中心楼内，基本上 300m 的距离就可
以覆盖全部端口的互联需求。这样的距离既保证了信号传输的效率， 又
避免了过长的互联距离带来的时延问题。结合现有的光互联硬件技 术方
案，我们探索了一套新的互联标准，称之为 Building Reach。这
一标准旨在优化数据中心内部的互联架构，通过提高光网络的传输效
率和稳定性，减少信号传输的时延，从而提升数据中心整体的运行效率。
（二）缩写汇总
表 2 缩写汇总
缩略词 释义
MZM Mach-Zehnder Modulator 马赫-曾德尔调制器
GPU Graphics Processing Unit 图形处理器
VDM Vendor Defined Monitoring 供应商定义的监控
DSP Digital Signal Processing 数字信号处理芯片
EMC Electro Magnetic Compatibility 电磁兼容
二、硅光芯片设计规范
（一）芯片框架说明
本芯片为四通道硅光发射机芯片，用于 400G BR4 模块。
本芯片的光输入口为 1 个水平耦合器，外部连续光源激光器（工
作波长为 1311± nm）通过该水平耦合器将光输入光芯片。输入光
分成四路后通过四个具有片上匹配电阻的马赫 - 曾德尔调制器
（MZM）。在外 部驱动信号作用下，四个MZM 对连续光进行独立
调制，产生的调制光信号经 4 个独立的水平耦合器输出。
图 2 硅光发射机芯片架构示意图
本芯片具有必需的控制功能和辅助光路耦合的功能。MZM 具有
独立的热光移相器，用于各自调节 MZM 的工作点。输入和输出的光
口均有独立的监控光电探测二极管（MPD），可在光路耦合时辅助
对准。
表 3 单元器件功能说明
器件名称 功能 性能指标
SSC_in CW 激光输入光口
SSC_out 调制光信号输出光口
Taper 分光器，提供监控光信号
O_term_in 光路端接，吸收输入光 吸收率>95%
O_term 光路端接，吸收输入光 吸收率>95%
GC_in 芯片测试时的输入光口（需保留）
GC_out 芯片测试时的输出光口（完成筛片测试后可切
MPD_in 辅助输入光耦合
MPD/MPD_Aux 监控 MZM 工作状态；监控通道输出
1×2MMI 1×2 分光
2×2MMI 2×2 分光&合光
TW Phase Shifter 行波电光移相器
TO Phase Shifter 热光移相器
（二）芯片基本规格要求
表 4 规格描述
规格 描述 最小值 典型值 最大值 单位
芯片尺寸 WxDxH:4450umx3400umx6 / / / /
工作波长 nm
传输损耗 全工作温度，全工作波长 dB
MZM 3dB 电-电带宽 偏压，全温 -- GHz
MZM 差分特征阻抗 1~32GHz Ω
热光移相器 2π相移 ℃，全工作波长 -- -- mW
MPD 暗电流（BOL） 偏压，℃ -- -- μA
（三）芯片 I/O 布局规范
硅光芯片输入/输出光口和Bonding 用 PAD 分布规范如下:
图 3 光芯片 I/O 口分布示意图
表 5 硅光发射机芯片应包含以下 I/O
引脚 名称 描述 功能
1 Tx_Output1 Output
2 Tx_Output2 Output
3 Tx_Output3 Output
4 Tx_Output4 输出光口 Output
5 CW_Laser_in 输入光口 Input
6 Heater_G12 热调 1&2 共地极 DC GND
7 Heater_G34 热调 3&4 共地极 DC GND
8 Heater1 热调 1 输入 Control
9 Heater2 热调 2 输入 Control
10 Heater3 热调 3 输入 Control
11 Heater4 热调 4 输入 Control
12 Vcom12 通道 1&2 共模电极 Supply
13 Vcom34 通道 3&4 共模电极 Supply
14 Vbias 通道 1&2&3&4 共偏置电极 Supply
15 PD_Com 监控 PD 共阴极 Supply
16 MPD_1Aux 通道 1 辅助通道监控 PD 阳 Monitor
17 MPD_1 通道 1 出光通道监控 PD 阳 Monitor
18 MPD_2Aux 通道 2 辅助通道监控 PD 阳 Monitor
19 MPD_2 通道 2 出光通道监控 PD 阳 Monitor
20 MPD_3Aux 通道 3 辅助通道监控 PD 阳 Monitor
21 MPD_3 通道 3 出光通道监控 PD 阳 Monitor
22 MPD4_Aux 通道 4 辅助通道监控 PD 阳 Monitor
23 MPD_4 通道 4 出光通道监控 PD 阳 Monitor
24 MPD_in 输入光监控 PD 阳极 Monitor
25 G4 通 道 4 的 RF 地 RF GND
26 S4+ 通道 4 的 RF 信号同相输入端 RF Signal
27 S4- 通道 4 的 RF 信号反相输入端 RF Signal
28 G34 通道 3&4 的 RF 地 RF GND
29 S3+ 通道 3 的 RF 信号同相输入端 RF Signal
30 S3- 通道 3 的 RF 信号反相输入端 RF Signal
31 G23 通道 2&3 的 RF 地 RF GND
32 S2+ 通道 2 的 RF 信号同相输入端 RF Signal
33 S2- 通道 2 的 RF 信号反相输入端 RF Signal
34 G12 通道 1&2 的 RF 地 RF GND
35 S1+ 通道 1 的 RF 信号同相输入端 RF Signal
36 S1- 通道 1 的 RF 信号反相输入端 RF Signal
37 G1 通 道 1 的 RF 地 RF GND
（四）工作环境说明
表 6 硅光芯片各单元器件的工作环境
参数 最小值 典型值 最大值 单位
工作温度 ℃
PD 偏置电压 -- V
热光移相器工作电流 0 -- mA
热光移相器工作电压 0 -- V
MZM 偏置电压 V
（五）器件设计规范
1.无源器件
输入光口：
输入光口采用非悬臂梁结构的水平耦合器；
输入光口支持与激光器的空间耦合。
表 7 输入光口单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
插入损耗 TE 偏振，含隔离器、耦合透 -- -- dB
输出光口：
输出光口为水平耦合器，采用非悬臂梁结构
输出光口与 平端面光纤阵列（FA）直接对接，光纤模场
直径~9μm。
表 8 输出光口单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
插入损耗 含匹配液，全工作波长 -- -- dB
波导
此处的指标适用且仅适用于芯片上传输光路的路由应用场景； 波
导芯层材料无限制，包括但不限于硅、氮氧化硅和氮化硅等。
表 9 波导单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
工作温度 -- ℃
传输损耗 全工作温度，全工作波长 -- -- dB/cm
插入损耗 波导路由引入的总损耗 -- -- dB
多模干涉器（MMI）
表 10 1(2)×2MMI、单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
分光系数 -- 1:1 --
插入损耗 -- -- dB
不均匀度 全工作波长 -- -- 5 %
分光器（Taper）
表 11 分光器单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
分光系数 全工作波长 -- %
插入损耗 全工作波长 -- -- dB
2.有源器件
监控光电探测二极管（MPD）
表 12 MPD 单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
工作温度 -- ℃
反偏耐压值 ℃ -- -- V
1dB 饱和光功率 偏压 -- -- dBm
暗电流（BOL） 偏压， ℃ -- -- μA
暗电流（EOL） 偏压， ℃ -- -- μA
响应度 偏压 -- -- A/W
吸收率 95 -- -- %
马赫-曾德尔行波调制器（MZM）
MZM 的插入损耗不包含分光监控和正交工作点引入的损耗；
插入损耗应包含热光移相器引入的插损。
表 13 MZM 单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
工作温度 -- ℃
插入损耗 0 偏压，全工作波长 -- -- dB
最大反偏电压 ℃，10 S -- -- V
热光移相器（TO Phase Shifter）
表 14 热光移相器单元器件指标
参数 环境 最小值 典型值 最大值 单位
工作波长 nm
工作温度 -- ℃
移相范围 ℃，全工作波长 π -- -- rad
2π相移功率 ℃，全工作波长 -- -- mW
最大额定电流 ℃ -- -- mA
工作电流 85 ℃ -- mA
工作电压 全工作温度 -- V
（六）可靠性测试规范
可靠性测试标准参考GR-468-CORE 文件中光电子器件的机械完
整性和环境应力标准（Mechanical Integrity and Environmental Stress
Tests） 以及 IPEC-Reliability-IA 文件中 Stress Test Requirements for
Optical Module Components。
三、光模块设计规范
（一）基本功能
1.核心功能
本文中描述的 400G Q112 BR4 光模块，以下简称 BR4 模块。将系
统侧4x112G PAM4 电信号转换为光口侧4x112G PAM4 的光信号以实
现最长 300m 的传输距离。支持 400Gbps（4×112Gbps PAM4）速率， 适
配AI 大模型训练场景，满足上万GPU 集群的海量数据交换需求。
BR4 模块采用硅光集成技术优化调制器设计，硅光芯片面积减少
40%，实现“一拖四”架构，提升良率和可靠性。
BR4 模块兼顾低功耗与高效散热，模块功耗低于 9W，采用被动
散热设计，模块表面温度≤70°C（满载工况），并通过外壳开孔率≥30%
优化气流，适配数据中心冷通道布局。
BR4 模块具备高兼容性与标准化设计，支持 QSFP112 封装，保留
热插拔特性，便于运维。模块内部功能分块标准化，降低多芯片方案开
发成本，加快产品迭代。支持 CMIS 协议，具备数字诊断监控
（DDM）功能，实时监测光功率、温度、电压等参数，精度达±3%。
图 4 Overview of 400G Transceiver
图 5 Module Principle Diagram
2.应用场景
腾讯自研400G QSFP112 BR4 光模块通过硅光集成与标准化设计，
实现了高带宽、低时延、低功耗的核心优势，适配AI 数据中心对算力
集群互联与高可靠网络的需求。其应用场景覆盖AI 训练、数据中
心楼内互联及绿色节能组网，为腾讯混元大模型等AI 应用提供了坚
实的网络基座。
支持Breakout 功能，将单模块拆分为多个独立通道（如4×100G），
单通道故障时仅局部中断，减少AI 训练任务因网络故障导致的整体
中断风险。
覆盖 300m 传输距离，适用于同一数据中心楼栋内服务器与交换
机的短距高速连接（Building Reach 场景）。采用MPO-12/APC 连接
器，适配单模光纤（SMF），支持高密度端口部署。
（二）基本规格
1.物理参数
单通道速率：采用 PAM4 调制格式，每通道最高支持
数据传输速率。
通道配置：4 对全双工通道（发送器与接收器），支持 4×112Gbps
并行传输。
调制器设计：集成 4×100G SIP 调制器。
光接口类型：MPO-12/APC 光纤接口，适配单模光纤（SMF）。
电源要求：单路+ 电源供电，兼容标准光模块电源规范。封
装形式：热插拔 QSFP112 封装（Type 2A），符合 MSA 标准。传
输距离：最大传输距离 300m（单模光纤）。
功耗控制：典型功耗<9W，支持高密度部署场景。
工作温度：工作温度范围 0℃至+70℃，适配商业级数据中心环
境。
安全认证：符合国际Class 1 激光安全标准。
环保标准：符合RoHS 环保标准，无有害物质限制。
表 15 绝对最大额定值
Parameter Symbol Unit Min Max
Storage Temperature Range Ts -40 +85
Relative Humidity RH % 5 85
Power Supply Voltage Vcc V +
表 16 推荐工作条件
Parameter Symbol Unit Min Typ Max
Operating Case Temperature Range Tc oC 0 70
Power Supply Voltage Vcc V
2.参考协议规范
电 气 协 议 ： IEEE 、 IEEE 、
OIF-CEI-112G-VSR-PAM4
光模块标准：QSFP112 MSA、CMIS Rev
与配置）
（三）电气设计规范
1.光模块引脚定义
管脚如下图，需满足 中的
定义。
图 6 Electrical Pin-out Details 表 17
管脚描述
PIN Logic Symbol DESCRIPTION NOTE
1 GND Ground 1
2 CML-I Tx2n Transmitter Inverted Data Input
3 CML-I Tx2p Transmitter Non-Inverted Data output
4 GND Ground 1
5 CML-I Tx4n Transmitter Inverted Data Input
6 CML-I Tx4p Transmitter Non-Inverted Data output
7 GND Ground 1
8 LVTTL-I ModSel Module Select
9 LVTTL-I ResetL Module Reset
10 VccRx + Power Supply Receiver 2
11 LVCOMS SCL 2-Wire Serial Interface Clock
12 LVCOMS SDA 2-Wire Serial Interface Data
13 GND Ground 1
14 CML-O Rx3p Receiver Non-Inverted Data Output
15 CML-O Rx3n Receiver Inverted Data Output
16 GND Ground 1
17 CML-O Rx1p Receiver Non-Inverted Data Output
18 CML-O Rx1n Receiver Inverted Data Output
19 GND Ground 1
20 GND Ground 1
21 CML-O Rx2n Receiver Inverted Data Output
22 CML-O Rx2p Receiver Non-Inverted Data Output
23 GND Ground 1
24 CML-O Rx4n Receiver Inverted Data Output
25 CML-O Rx4p Receiver Non-Inverted Data Output
26 GND Ground 1
27 LVTTL-O ModPrs Module Present
28 LVTTL-O IntL Interrupt
29 VccTx + V Power Supply transmitter 2
30 Vcc1 + V Power Supply 2
31 LVTTL-I InitMod Initialization mode; In legacy QSFP applications,
32 GND Ground 1
33 CML-I Tx3p Transmitter Inverted Data Input
34 CML-I Tx3n Transmitter Non-Inverted Data output
35 GND Ground 1
36 CML-I Tx1p Transmitter Inverted Data Input
37 CML-I Tx1n Transmitter Non-Inverted Data output
38 GND Ground 1
Notes:
Note 1: GND is the symbol for signal and supply (power) common
for the QSFP112 module. All are common within the QSFP112 module
and all voltages are referenced to this potential unless otherwise noted.
Connect these directly to the host board signal-common ground plane.
Note 2: Vcc Rx, Vcc1 and Vcc Tx are the receiver and transmitter
power supplies and shall be applied concurrently. Requirements, defined
for the host side of the Host Edge Card Connector, are listed in Table 4.
Recommended host board power supply filtering is shown in Figure 4.
Vcc Rx, Vcc1and Vcc Tx may be internally connected within the
QSFP112 module in any combination. The connector pins are each rated
for a maximum current of (max. current of A is required for high
module power of 15-20W).
2.电接口性能指标
电 接 口 性 能 指 标 参 考 IEEE (400GAUI-4 C2M) 和
OIF-CEI-112G-VSR-PAM4 规范如下表所示：
表 18 电接口性能指标
Parameter Symbol Unit Min Typ Max Notes
Supply Voltage VCC V
Supply Current ICC mA 2711
Transceiver Power-on Initialize 2000
Transmitter
PAM4 Signaling rate per lane GBd PAM4
Differential peak-to-peak input
Differential Termination %
Receiver
PAM4 Signaling rate per lane GBd PAM4
Differential Data Output Swing VPP mV 900
DC Common Mode Voltage VCM mV
Common Mode Noise (RMS) mV
Differential Termination % 10
IIC communication
IIC Clock frequency （ Fast MHZ
Clock stretching us 500
Data hold time ns 0
（四）光学设计规范
1.光口设计规范
BR4 模块光接口为 MPO-12 APC， MDI receptacle 为 12 芯，
Keyway 朝上，直视 MDI receptacle,发送光通道占据最左侧的四芯，
接收光学通道占据最右侧的四芯，中间四芯未使用。
图 7 Optical lane sequence
MDI（medium dependent interface）使用 APC 接口，MDI adapter
和 MDl receptacle 规格符合IEC 61754-7-1 定义的尺寸规格。
图 8 MPO female plug with down-angled interface and MDI active device receptacle
with angled interface
2.光接口性能指标
光接口性能指标如下表所示，无定义指标参考 IEEE 规范。
表 19 光接口性能指标
Parameter Symbol Unit Min Typ Max Notes
Transmitter (per Lane)
Signaling Speed per Lane GBd ±100ppm
Modulation format PAM4
Lanewavelength(range) 1311
Side-mode suppression Ratio SMSR dB 30
Average launch power, each
lane TXPx dBm -4 4
Outer Optical Modulation
Amplitude per Lane OMAouterdBm
Launch power in OMAouter
minus TDECQ, each lane : dBm
Transmitter and dispersion
penalty eye closure for
PAM4,each lane
TDECQ dB 2
Average Launch Power of Off
Transmitter, eachlane dBm -15
Optical Extinction Ratio ER dB 3
dB/Hz -136
Optical return losstolerance dB 20
Transmitterreflectance dB -20
Receiver (per Lane)
Signaling Speed per Lane GBd ±100ppm
Modulation format PAM4
1311
Damage Threshold perlane DT dBm 5
Average receive power,perlane RXPx dBm 4
Receive power OMA outer per
lane OMA dBm
Receiver reflectance Rfl dB -26
Receiver sensitivity
(OMAouter), each lane dBm BER@1e-7
Stressed Sensitivity (OccMA
outer) per lane S dBm
(Tested under recommended operating conditions, unless otherwise noted)
（五）固件设计规范
内容要求
BR4 模块地址分配遵循 CMIS 标准，划分为厂商信息、配置
参数、诊断数据等区域。默认模式初始化配置为 400G-BR4 模式，支
持动态切换至兼容速率（如 100G/200G）。
表 20 EEPROM 配置要求
Bank,Page Description
0x00,Ox00 Including lower memory[reg 0~127]and128~255 ofupper memory page 00.
0×00,Ox01 Advertising
0×00,D×02 Module and lane thresholds
0×00,O×10 Providing lane specific control registers.
0x00,0×11 Providing lane specific monitoring and flags registers.
0x00,Ox13 Providing diagnostic status [PRB5,Loopback]and counter5.
0x00,0×14 Providing diagnostic advertising and control.
图 9 Digital Diagnostic Memory Map
BR4 模块软件设计流程图如下所示：
图 10 软件流程图
（数字诊断监控）
腾讯模块的数字诊断功能见下表：
表 21 腾讯模块的数字诊断功能
Parameters Unit Requirements Description
壳温/case Temperature ℃ ±3 Byte 14-15,unit in 1/256 degree
电压/Supply voltage V ±5% Byte 16-17,unit in 100uV.
偏置电流/Laser Bias mA ±10%
Page 11h,Byte 170-177[2bytes each lane],unit in
2uR
接收光功率/Rxpower dB ±
Page 11h, Byte 186-193[2bytes each lane],unit
in
Laser Temperature ℃ ±5 Byte 20-21, unit in 1/256 degree
模块电流 mA
Lower page,byte 64[MSB] -65[LSB], 单 位
模块上电时间/uptime Day Byte 66-67,unit in day,round to floor.
模块上电次数/power
cycle
n/a Byte 68-69
Retimer 结温 ℃ ±3℃
Lower page,byte 70[MSB] -71 [LSB], 单 位
1/256℃
Tx1 发送光功率 dBm ±3dB
Page 17h,byte 154[MSB] -155[LSB], 单 位
Tx2 发送光功率 dBm ±3dB
Page 17h,byte 156[MSB] -157[LSB], 单 位
T×3 发送光功率 dBm ±3dB
Page 17h,byte 158[MSB] -159[LSB], 单 位
Tx4 发送光功率 dBm ±3dB
Page 11h,byte 160[MSB] -161[LSB], 单 位
TX1 bias 电流 mA ±10% Page 11h,byte 170[MSB] -171 [LSB],单位 2uA
TX2 bias 电流 mA ±10% Page 11h,byte 172[MSB] -173 [LSB],单位 2uA
TX3 bias 电流 mA ±10% Page 11h,byte 174[MSB] -175[LSB],单位 2uA
TX4 bias 电流 mA ±10% Page 11h,byte 176[MSB] -177[LSB],单位 2uA
Rx1 接收光功率 dBm ±
Page 17h,byte 186[MSB] -187[LSB], 单 位
Rx2 接收光功率 dBm ±
Page 11h,byte 188[MSB] -189[LSB], 单 位
Rx3 接收光功率 dBm ±
Page 11h,byte 190[MSB] -191 [LSB], 单 位
Rx4 接收光功率 dBm ±
Page 17h,byte 192 [MSB] -193[LSB], 单 位
HRX1 LTP dB ±3dB
Page 14h,bytes 192-193[LSB first], 单 位
1/256dB
Note:Diagnostics Selector，[page 14h,byte 128]
filled in 06h
HRX2 LTP dB ±3dB
Page 14h,bytes 194-195[LSB first], 单 位
1/256dB
Note:Diagnostics Selector[page 14h,byte 128]
filled in 06h
HRX3 LTP dB ±3dB
Page 14h,bytes 196-197[L 5B first], 单 位
1/256dB
Note:Diagnostics
128]filled in 06h
Selector[page 14h,byte
HRX4 LTP dB ±3dB
Page 14h,bytes
1/256dB
Note:Diagnostics
128]filled in 06h
198-199[LSB first], 单 位
Selector [page 14h,byte
LRX1 SNR dB ±3dB
Page 14h,bytes 240-24[LSB first],单位1/256dB
Note:Diagnostics 5elector [page 14h,byte
128]filled in 06h
LRX2 SNR dB ±3dB
Page 14h,bytes
1/256dB
Note:Diagnostics
128]filled in 06h
242-243[LSB first], 单 位
5elector [page 14h,byte
LRX3 SNR dB ±3dB
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1/256dB
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244-245[LSB first], 单 位
5elector [page 14h,byte
LRX4 SNR dB ±3dB
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246-247[LSB first], 单 位
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3.增强功能要求
腾讯自研 400G QSFP112 BR4 光模块在标准CMIS 协议基础上，
扩展了在线升级、VDM（Vendor Defined Monitoring）和 Bulk Read 、
Module audit/dump 等增强功能，满足AI 数据中心对灵活管理与智能
运维的需求。以下为详细技术要求：
在线升级
支持CMIS 定义的Firmware Upgrade 方法，升级主流程如下
图：
图 11 在线升级主流程图
Bulk Read
光模块支持CMIS 下的CDB 方法调用Bulk Read。
Module audit/dump
光模块支持现场提取dump 文件，用于事后故障分析。Dump 文
件通过Module Dump 定义的[DB 方法取得。dump 文件包含模块内相
关状态的快照，以及带有时间戳的最新发生的至少 32 个事件。
VDM（Vendor Defined Monitoring）
可自定义监控参数，用于满足线网智能运维的需求。
Per-Lane 误码统计：各通道 Pre-FEC BER（精度≤1E-7），用于
定位链路劣化。
时延抖动（Jitter）：PAM4 符号周期抖动（UI p-p≤）。
DSP 芯片温度：（-40℃~+125℃，±2℃精度）。
（六）结构和热设计规范
1.外观规范
BR4 模块标签上包含以下信息：
厂家型号，序列号，速率，波长，光纤类型，传输距离。模块拉
环包含 400G 速率标识，独特的颜色标识防止误插，模块拉环应符合
下表color coding:
表 22 color coding
Module type Color
400G BR4
Tencent Blue [RGB/RO G82 B217,C/MYK/C100 m60
y0 KO]
图 12 腾讯蓝色卡
图 13 模块外观示例
2.结构要求
BR4 模块结构设计参考QSFP112_MSA_ 。
基 于 QSFP112 MSA 要求，选择 TYPE2A 结构外形，具有紧凑的结构
设计和极佳的散热性能。
图 14 Package Outline
管壳结构设计方面，采用滑动解锁制动片内侧贴有导电布，保证
制动片与壳体的良好接触，能有效避免空气放电产生火花。金属管壳
采用高导热铝合金材料，插拔寿命≥500 次。
PCB 和壳体接触区域为非导电的绿油，在电口方向采用封盖方式
降低EMI。
图 15 电口方向外观图
金属管壳装配缝隙处，设置弹性导电胶区域，，保证上下壳体连
接良好，增强电磁屏蔽效果。
图 16 金属管壳缝隙外观图
3.散热设计
BR4 模块金属管壳采用高导热铝合金材料，内部高热量器件处，
采用钨铜散热器用于改善器件散热。
热设计模型如下：
仿真条件：环境温度：30℃，系统风速 1：2m/s，系统风速 2：
3m/s
最大程度还原交换机中模块的真实热环境
图 17 热参数输入（左）、热仿真模型建模（右）
30℃，风速 2m/s 壳温
图 18 温度云图分布 1
30℃，风速 3m/s 壳温
图 19 温度云图分布 2
（七）安规要求
1.安规
BR4 模块激光安全等级依据标准: IEC 60825-2 (光纤通信系统激
光安全), Class 1 等级要求。
表 23 IEC 60825-2
Test Item Ref Doc Conditions
Eye safety
IEC60825-2
Class 1 suppler must provide laser safety report and
certification
要求
BR4 模块EMC 要求标准参考下表规范：
表 24 BR4 模块 EMC 要求
Test Item Ref Doc Conditions
EMC-ESD IEC-61000-4-2
Direct:
7、Contact discharge,±BkV,10 times/polarity;
2、Air Discharge,±15kV,20 times/polarity;
Electro-magnetic
Interference
FCC Cla55 B;
[CI5PR22:1997
/ED55022:1998]
class B
Frequency range a5 applicable. Tencent
recommends a 6dB margin,but,depending on the
density of modules on Tencent′s boards,specific
applications may require additional margin
against these requirement5.
Electro-
magnetic
Immunity
IEC61000-4-3
80-1000mHz and -2GHz at Test Level3=10V/m,
or applicable frequency range and field strength.
3.国际认证
BR4 光模块可按照需求进行相关国际认证，其中至少包含 TUV、
UL、FDA、ROHS 认证检测。
表 25 认证项目与执行标准
认证项目 执行标准 备注
TUV 参考最新标准执行
UL 参考最新标准执行
FDA 参考最新标准执行
CSA 参考最新标准执行
RoHS RoHS Directive[2011/65/EU] 电子产品有害检测
WEEE WEEE Directive[2012/19/EU] 电子产品报废回收
REACH
REACH REGULATION[EC]No
1907/2006
化学品限制
（八）生产 SPC 管控
BR4 模块符合全流程的质量控制要求，通过统计过程控制（SPC）
确保光模块生产质量一致性，实现全流程可追溯，降低变异风险，满
足 ODCC 高可靠性要求。
1.生产过程控制（IPQC）
范围：涵盖生产人员管理、物料 IQC 管理、胶水物料管控、
ESD/EOS 管控、固件管控、耦合透镜胶层厚度、TDECQ 和灵敏度等。
职责：IPQC 团队负责实时监控、数据记录与异常拦截。
CPK 数据记录与分析：
重点管控耦合透镜胶层厚度、TDECQ 和灵敏度的实时统计，具
体来说有三个值（每个温度点）：均值、标准差和cpk 值。在线计算
出 cpk 值（跟着生产实时滚动），并落实管控措施。在生产的时候，
将这六个指标（每个温度点）实时导入腾讯系统。
例如：以 50 个光模块的数据为样品，计算出当前 50 个模块的耦合
透镜胶层厚度、TDECQ 和灵敏度值，得到均值、标准差和 cpk 值， 滚
动计算。
2.质量控制细则
BR4 模块生产质量严格按照质量受控 - 交付运营品质保证“三严”
体系：
第一层防护网：IQC 严进，不接受不良品
光芯片每批委托检验（制作成 TO 进行性能测试及批次可靠性的
验证）。
PCB 每批来料进行切片试验（供应商提供切片报告）。
PCBA 来料定期DPA 试验。
电子元器件性能测试。
结构件来料引入首件，进行全尺寸检测。34 个品号的结构件由
人工游标卡尺检验改为自动 3D 测量。
第二层防护网：严控，不制造不良品
组装工序增加高清拍图，对外观图片进行二次检验。
CoC 生产过程导入老化实时监控系统。
光模块老化工序实现IT 化管理。
提升部分测试设备校准频次。
SPC&Cpk 导入IT 系统实时监控，提升预警能力。
第三层防护网：严出，不下交不良品
以内控规格作为OBA 测试规范，AQL 加严至 。
建立外观库，按库检验。
引入 3D 投影进行全尺寸检验。使用塞规对 OBA 测试样本进行
光口尺寸检验。
模块 100%老化，模块 100%带电温循。
3.追溯系统（MES）
数据记录：每模块唯一序列号，绑定生产批次、测试数据、物料
来源。
数据上传：BR4 模块测试生产数据对接腾讯系统，上传每一只模
块的生产数据。
四、参考链接
[1] IEEE .
[2] IEEE .
[3] OIF-CEI-112G-VSR-PAM4.
[4] QSFP112 MSA、CMIS Rev .
[5] GR-468-CORE.
[6]IPEC-Reliability-IA:
/2025/02/.
