來源：光電讀書

對(duì)更高數(shù)據(jù)傳輸速率的需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，是由數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算的需求所驅(qū)動(dòng)的。光模塊作為光通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)件，正處于這一演變的前沿。模塊速度和形態(tài)從400G到1.6T的演變，速度增強(qiáng)技術(shù)，以及實(shí)現(xiàn)高速光模塊的路徑。

光模塊帶寬和形態(tài)的演變

數(shù)據(jù)中心和骨干網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部流量的大幅增加，推動(dòng)了對(duì)更高帶寬的需求激增。因此，模塊速度從100G迅速演變到400G，為數(shù)據(jù)中心和骨干網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期擴(kuò)展和升級(jí)需求奠定了基礎(chǔ)。

在400G的基礎(chǔ)上，光通信技術(shù)的進(jìn)步，如DSP（數(shù)字信號(hào)處理）和多通道設(shè)計(jì)，增加了數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)帶寬，加速了800G收發(fā)器的商業(yè)化和大規(guī)模部署。

為了進(jìn)一步優(yōu)化光纖資源和端口數(shù)量，光模塊速度正向1.6T推進(jìn)，數(shù)據(jù)傳輸效率和信息處理能力翻倍。

隨著模塊帶寬的增加，對(duì)更快數(shù)據(jù)速率的需求不斷增長(zhǎng)，推動(dòng)收發(fā)器向小型化、高速和低功耗方向發(fā)展，以適應(yīng)更高的集成度和更密集的連接需求。

光學(xué)的性能和傳輸帶寬逐漸增加，而光模塊的形態(tài)也在不斷演變。如QSFP-DD和OSFP，已經(jīng)開發(fā)出來以適應(yīng)這些更高的速度，提供增強(qiáng)的靈活性、更高的端口密度和改進(jìn)的熱管理。

推動(dòng)光模塊帶寬進(jìn)步的技術(shù)

從400G到1.6T的光收發(fā)器傳輸速率的提升主要是有三種方法：

Advanced Modulation Formats (高級(jí)格式)：從傳統(tǒng)的NRZ（非歸零）調(diào)制升級(jí)到PAM4，進(jìn)一步到更高階的QAM（正交幅度調(diào)制），可以增加調(diào)制復(fù)雜性并提高數(shù)據(jù)傳輸速率。

Increased Baud Rate (增加波特率)：通過增加波特率，可以在相同的時(shí)間框架內(nèi)傳輸更多的數(shù)據(jù)。將光模塊的通道速度從25G升級(jí)到50G，進(jìn)一步到100G甚至200G，顯著提升了數(shù)據(jù)傳輸能力。

Growing Parallel Lanes (增加并行通道)：可以通過增加更多的并行通道來增加模塊帶寬。這可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：

增加并行通道的數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率。如從400G SR4模塊過渡到800G SR8模塊就是通過增加并行通道的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)的。

波分復(fù)用（WDM）是一種通過在同一根光纖上傳輸不同波長(zhǎng)的多個(gè)信號(hào)來增加帶寬的技術(shù)。例如，100G QSFP28 CWDM4模塊利用CWDM（粗波分復(fù)用）技術(shù)，通過四個(gè)不同的波長(zhǎng)，每個(gè)波長(zhǎng)25G，在同一根光纖上傳輸數(shù)據(jù)。

實(shí)現(xiàn)高速光模塊的路徑

實(shí)現(xiàn)高速400G收發(fā)器、800G收發(fā)器和1.6T收發(fā)器有多種技術(shù)解決方案，涉及不同的通道數(shù)量、波特率和調(diào)制方案的組合。

小結(jié)

400G收發(fā)器和800G收發(fā)器的時(shí)代已經(jīng)全面到來，對(duì)1.6T的需求也在增加。未來，1.6T的推廣和普及將成為新的趨勢(shì)。