标签: 光模块

前言 在大数据、云计算、物联网、移动互联网的迅速发展的今天，银行、税务、医院、电商、等各行各业都依赖数据中心的支撑，数据中心的流量与日俱增，在未来数据中心必定是今后社会信息系统的数据仓库和心脏。为应对庞大的数据传输需求，越来越多的企业选择建设多个数据中心。下面易天光通信给大家介绍下目前用得比较火的光模块和多模光纤。 一、光模块发展趋势 光模块作为光纤通信的重要组件，用于实现光信号的发送和接收。易天光通信（ETU-LINK）通过市场探查发现目前最热门的是25G、40G和100G光模块，其主要应用在数据中心核心交换机，40G端口的交换机通过搭配QSFP+光模块，构成40G 以太网。从汇聚层交换机上的端口到核层心路由交换机现在采用100G端口，100GQSFP28光模块以功耗低、尺寸小、光纤使用量少，赢得市场的青睐，普遍应用于100G以太网交换机光模块的搭配方案中。 二、多模光纤发展趋势 数据中心网元设备间的互联较多采用多模光纤，虽然多模光纤比单模光纤昂贵，而且传输带宽也没有单模高，但由于多模光纤收发器价格低廉，使得室内多模光纤通信系统在综合成本上比单模光纤通信体统更低廉。多模光纤最先有OM1、OM2，后利用VCSEL激光器优化后出现OM3、OM4。由于中大型数据中心内设备间距离一般在500M之内，所以通常搭配多模OM3、OM4光纤。 直到近些年来，多模光纤升级到OM5，OM5具有4个通道，在横向上延展了OM3、OM4光纤所支持的波长范围，另外增加了953 nm波长上的带宽要求，使OM5传输能力提高了四倍。采用OM5光纤既能兼容原有的传统并行光模块，又能支持双工传输的光模块。因此，从数据中心总体投资成本、投资回报和风险控制的角度来看，OM5光纤将是今后新建数据中心光互联首选的传输介质。 总结 易天光通信（ETU-LINK）作为光模块、高速线缆，光纤收发器等通信设备生产商，多年来为运营商、集成商、设备商提供华为、思科、H3C等各品牌交换机的兼容光模块，为他们给出更具性价比的光模块解决方案。

前言 为确保光模块的兼容性，易天光通信又引进一款EDS-510E千兆以太网交换机，它是专为严苛的关键任务应用而设计的，例如工厂自动化，ITS及过程控制。该交换机配备3个千兆以太网口，拥有极强的灵活度来建造一个千兆冗余环网及一个千兆上行链路。EDS-510E采用USB接口为交换机提供配置，可以使系统文件备份和防火墙升级管理更简单。 一、EDS-510E交换机 EDS-510E采用RMON有效提升网络监测和预测能力，可通过E-mail和缓电器输出自动报告意外事件，支持链路聚合，最大化利用带宽，最多有64个VLANS。 二、使用步骤 接下来易天光通信给大家介绍MOXA EDS-510E交换机搭配光模块的解决方案。 EDS-510E交换机可以支持155M SFP光模块、1.25G SFP光模块以及SFP电口模块。以下是易天光通信根据这款交换机给大家推荐常用的光模块产品。 摩莎MOXA EDS-510E1.25G SFP应用解决方案 总结 在未来，易天光通信将不断引进新的交换机来提高光模块的兼容性，不断提供满足客户需求的产品，同时也感谢新老用户对我们产品的青睐和支持！

人工智能（AI）和大语言模型的快速发展，正推动数据中心和AI集群计算对高速光收发模块的需求激增，数据传输速率和能耗也被推向前所未有的高度。光模块的速率正从100 Gbps和400 Gbps迅速迈向800 Gbps，并进一步指向1.6 Tbps乃至更高速率。 高速率的演进不仅推动了光模块在传输速率上的突破，同时也对其内部和外部的微连接产品提出了更高要求。高速光收发模块的微连接解决方案需在满足高速率需求的同时，兼顾高可靠性、紧凑封装以及更优的耦合效率。基于七大核心技术平台，HYC可为客户提供完整的高速光收发模块微连接产品。 ① 8大基础组件 亿源通搭建了八大大基础组件：MT/Mini MT， 激光切割（Jumper），光纤阵列(FA)，Receptacle, 隔离器（FSI），Fiber lens，Block，Prism，并基于这八大基础货架产品进行产品的组合，通过系统的工艺设计和产品管理，深度参与客户产品开发的Design-in 阶段，提供定制化光组件微连接方案，产品组合如2×MT-3×FA，FA+Isolator，FA+Lens array等。 ②并行光学组件 – 应用于400G/800G/1.6T DR/PSM 收发模块 应用于DR/PSM光模块的并行光学组件典型产品如应用于800G光模块的MT-FA+硅透镜， FA+隔离器，Receptacle-Collimator等。 新产品MT-FA贴lens array主要是应用于光模块的Rx端，通过将lens array粘贴在FA上实现汇聚光到PD中，有效改善耦合效率，不仅可以简化光模块的封装设计，还可以减少工序，降低成本。基于HYC的光学设计、模拟仿真以及光线追踪核心技术能力平台，可精准设计光路和精确控制输出光的角度，能够与PD阵列完美匹配 (typ.≤ 16um)，大大提升与PD的耦合效率的同时保证回损45dB以上，为高速光模块提供优良的光学性能。 ③WDM波分光学组件 – 应用于400G/800G/1.6T FR/LR 收发模块 应用于FR/LR光模块的WDM波分光学组件典型产品可提供Z-block集成组件产品、PLC-based CWDM/DWDM/MWDM产品。基于Z-block集成组件的产品可集成光收发模块的接收端Rx或发射端Tx的组件，如Receptacle、Collimator、Z-block、Lens array和Prism等，极大地简化了光模块的组装和耦合。产品的核心技术在于通过光学模拟仿真，整合精密光学耦合组装和测试以及光学元器件冷加工能力，设计最佳耦合组件，保证快速耦合及最佳插入损耗。HYC的精密光学冷加工和光学检测平台，具备高精度透镜、棱镜、Filter等材料冷加工处理能力，完备切制、研磨、抛光、胶合、Bar条测试、Pitch测试、清洗和检验等光学冷加工工序全流程。 新产品800G BIDI（Tx+Rx）集成组件，集成Receptacle, Collimator, 自由空间环形器(Free Space Circulator) 和Z-block，用于BIDI(Bi-Directional) 单纤双向收发模块，提高信号传输稳定性，优化封装布局。 ④MCF光组件应用于下一代基于空分复用MCF高速收发模块 多芯光纤被认为是突破当前光通信系统香农容量极限的有效解决方案，能够实现带宽容量的指数级提升。要全面实现多芯光纤技术，关键在于解决MCF与MCF之间的连接，以及MCF与单模光纤（SMF）之间的互联问题。HYC可提供MCF光组件应用于未来下一代基于空分复用（SDM）的MCF高速收发模块，如4-Core Receptacle-FA等产品，以满足未来更高带宽需求。

前言 随着大数据、云计算、5G通信的到来，数据传输速度越来越快的情况下，人们不断追求更高清的图片和视频以及画面通信质量，这导致数据中心带宽需求飞速增长，以传统光纤传输媒介的光纤资源将会越来越紧张。若重新铺设光纤，将面临挖地道、架空、埋管道、施工周期长、人力消耗大等系列问题，会给城市的建设带来很多麻烦。这时，选择成本低廉，可靠性高的技术来提高光纤资源的利用率成为首要解决的问题。 为了解决这个问题，易天光通信（ETU-LINK）将为大家介绍一种低成本、承载业务灵活的CWDM技术如何解决了现阶段光纤资源不够用的问题。 一、CWDM技术 CWDM技术可以在业务量的递增的情况下，不需要新增光纤和更换原有设备，通过插入新的OTU板进行容量扩展来增加旧光纤的传输容量，提高现有光纤资源的利用率，实现更大规模的数据传输任务。 另外，因为CWDM的工作波段为1270~1610nm，波长间隔为20nm,较宽的波长可降低激光器对技术指标的要求，从而减少了光模块的设计和开发成本。在成本低和扩容量大的双重优势下，CWDM在电信、广电、企业网、校园网、数据中心、基站等领域被广泛地运用。 二、什么是CWDM 那什么是CWDM呢？简单地说就是在发送端利用光复器将不同波长的光组合到一根光纤中进行传输；在在链路的接收端，利用解复用器将组合在一起的光分解后通过不同的光纤，分别送给不同的接收机，因此只需两根光纤就可以传输多路信号。 随着5G时代的到来，基于CWDM技术开发出来的光模块具有容量大、节省光纤资源、损耗低、体积小、组网灵活等优点，以应对5G时代下庞大的数据传输需求。最后，5G网络建设的快速推进必将给光模块市场带来巨大的市场机会和发展机遇。 易天光通信CWDM光模块类型主要有: 1、1.25G2.5G SFP CWDM 20KM~120KM 2、10G SFP+ CWDM 10KM~80KM 3、10G XFP CWDM 10KM~80KM 总结 通信行业的发展十分迅猛，易天光通信（ETU-LINK）紧跟业界的步伐，积极响应业界研发各种CWDM光模块解决方案，以应对未来更高速率需求的光模块。

随着AI大模型训练和推理对计算能力的需求呈指数级增长，AI数据中心的网络带宽需求大幅提升，推动了高速光模块的发展。光模块作为数据中心和高性能计算系统中的关键器件，主要用于提供高速和大容量的数据传输服务。 光模块提升带宽的方法有两种：1）提高每个通道的比特速率，如直接提升波特率，或者保持波特率不变，使用复杂的调制解调方式（如PAM4）；2）增加通道数，如提升并行光纤数量，或采用波分复用（CWDM、LWDM）。按照传输模式，光模块可分为并行和波分两种类型，其中并行方案主要应用在中短距传输场景中成本优势较为明显；而在长距离传输场景中，WDM波分方案的应用可明显地节约光纤成本。 并行光学传输 在并行光学 (Parallel optics) 的信号传输中，链路两端的并行光模块中含有多个发射器和接收器，采用多条光纤，信号通过多条路径传输和接收，典型的光模块类型包括SR4，SR8，PSM4，DR4和DR8等。 MT（MPO）插芯和光纤阵列FA多通道微型连接组件是支持并行光互连的关键部件，用于模块外部光接口连接与模块内部光学耦合，能够集成到光模块板上。利用MT插芯的小体积、多通道来实现多路光的并行传输，在高速光模块中作为对外的光接口非常易于使用。不同类型的光模块或者每家生产厂商的光模块内部结构都不同，因此MT-FA、MT-MT等微连接组件都是高度定制化产品，也会有各种不同的产品形态，如MT-FA、MT-2×Mini MT、MT- FA+隔离器、MT- FA+ lens array等。 FA贴装隔离器或lens array产品广泛应用于高速光模块中。 隔离器的作用主要是能够有效隔离光信号反射，只允许单向光通过，工作原理是基于法拉第旋转的非互易性。在传统的光模块中，隔离器通常是单独使用的。通过将光纤阵列和隔离器的集成，可简化光模块的设计，能够有效节省光模块集成空间和耦合时间，同时保证信号的高质量传输。 透镜lens是光收发模块中起到耦合作用的重要元件，由于激光器发射的光是发散的，通过透镜可以控制光束的准直、聚焦进行耦合能够大大提高光传输效率。而在接收端，由于速率的增长，PD的接收面积更小，通过光纤直接与PD耦合将难以满足更好的耦合效率，其透镜阵列（lens array）作用就非常关键，通过将lens array粘贴在FA上实现汇聚光到PD中，有效改善耦合效率，不仅可以简化光模块的封装设计，还可以减少工序，降低成本。FA和lens array均可以根据光斑、角度等参数和客户需求进行定制化设计，来实现高精准耦合。 WDM波分光学传输 波分复用技术 (WDM) 可以实现单根光纤对多个波长信号的传输，这会成倍提升光纤的传输容量，已经被广泛应用在光通讯的中长距离传输和数据中心的互联中，典型光模块类型如FR4、FR8和LR4等。 光模块的波分复用组件可以是MUX或DEMUX功能。DEMUX主要功能是将光纤接入的多波长WDM光进行准直、解波分复用成单独的波长信号，然后高效率的耦合到PD中进行光电转换。MUX主要功能是将来自多个激光器的不同波长的光信号进行准直和多路复用，将它们合成为一路光信号，然后高效地耦合到单根输出光纤中。 波分复用组件有多个独立功能的分立器件，接收端有光纤准直器、WDM Block、反射镜、透镜阵列、棱镜等，发射端一般有准直器、隔离器、WDM Block等，各个元件之间需要精密的调节与对准。随着对高速率和高密度发展的需求日益提升，波分复用组件的集成化趋势也愈加明显。一些无源器件制造商已开始将所有无源元件集成化设计，可以简化光模块的耦合工序，还可以提升生产效率和产品一致性。 光模块的波分复用组件主要有两种实现技术：基于空间光学的TFF（薄膜滤波器Thin-Film Filters），基于PLC（集成平面光波导 Planar Light Circuit ）或阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)、刻蚀衍射光栅（Echelle Diffraction Grating, EDG）、级联MZI阵列（Mach-Zehnder interferometer, MZI）等。其中TFF(基于Z-BLOCK)和AWG(阵列波导光栅)是两种最常用、最典型的MUX/DEMUX子组件。 TFF（Thin Film Filter）薄膜滤光片技术，在光模块里所用的TFF技术主要采用Z-block方法来实现。利用自由空间光学（Free Space Optics）设计，结合准直器，用4个WDM波长的滤光片进行合波和分波。通过波分复用/解复用器，在一根光纤中传输1271nm、1291nm、1311nm、1331nm四个波长信号。 如下图为Z-block的典型结构，中间是一个处理过的斜方棱镜（也是平行四边形玻璃基板），斜方棱镜的背面部分区域镀了高反射膜，另一侧贴有不同波长的WDM滤波片，每个滤光片只能让当前通道波长的光信号通过，并且反射其它通道的波长。 如下400G Rx光学集成组件基于Z-block自由空间技术，集成了400G高速光收发模块的ROSA端的所有光学组件，包含Receptacle、准直器、Z-block、lens array、棱镜和底板。该设计仅需一步耦合即可组装到400G光收发模块上，大幅提高了光模块的耦合效率，同时有效降低了成本。 Z-block技术具有损耗低和信道质量好的优点，但是该技术的工艺难度高，集成组件在一定程度上可以降低了耦合成本。此集成组件的组装工艺有多项关键控制点：Z-block的面型尺寸控制：尺寸精度影响准直器光束质量；汇聚光的位置公差：汇聚光在X/Y/Z方向的位置公差分析需要一定的光学模拟技术，以确保聚焦光斑直径与PD完美匹配；产品的机械和环境测试要求：对产品的剪贴力和HAST实验要求比较高，以确保其在实际应用环境中的可靠性和长期稳定性。 亿源通可为收发模块客户提供从光纤到PD和从LD到光纤的全套光耦合定制化解决方案：产品含2、4、2x4通道的LAN-WDM/CWDM BLOCK和BIDI BLOCK满足各类ROSA\TOSA\BOSA需求。 随着光网络、数据中心等朝超高速率、更大容量及集成化方向的发展，光收发模块也采用体积更小、集成度更高的解决方案，无论是并行高速光组件或WDM波分高速光组件的需求量也随之快速增长。