Y8T353 硅光与PON
两天前，群里聊了几句硅光和PON的关系。
硅光集成是一种技术，PON是一种网络部署形式，通常用于固网有线接入的FTTx场景。
先说我的观点：
硅光集成这种技术可以用于PON，但是数量不多。
再说原因，仅仅代表我个人观点
PON，叫个无源光网络，为什么要无源？哪里无源？
为什么叫无源？
在数据中心，有无数个交换机，很贵，那些用来做通道选择的，信号走哪一条路，开关给你把相应的信号链路建立起来。交换机多，光模块也多。
但是有省钱的方案，就是PON，用这个无源分路器来替代最后一截交换机的功能，什么叫交换机，switch，就是开关，就是光开关，两侧是光，中间转为电信号，形成的光电光通道的超复杂的光开关而已。原因在于普通的光开关单位转换尺寸很大，用集成电路来做通道开和关，比光-光的开/关的尺寸要小。
这就是数据中心中光-电-光的“switch开关”，其实叫做交换也好，开关也好，本质是一样的。
省交换机的钱，用一个便宜的PLC的光分路器就完成了PON的无源光网络低成本架构。同时，用的光模块也少，更省钱了。
PON的网络架构，核心要义，以省钱为目的。
光模块的“有源”产品啊。我们的PON光模块是用于无源光路传输的有源光模块。
这两种架构带给咱们光膜的压力是不一样的。
都以50G/ch的速率来做解释，
以太网的4x50G的200G DR4、200G FR4都是用于数据中心的。我们就按照苛刻的2km来做比对。功率预算7.7dB
PON的光模块，按照不同的分布长度、不同的ONU的分光比例，需要各种类别，class B、C、C+、N1、N2、E1、E2.... 功率预算在29-35dB之间，PON最难的咱不提，就取个中间值，按照32dB的功率预算那一档来做比对。
功率预算，主要是从发射端给出的光信号，经过光纤、光纤接头....，到达光模块接收端时，会消耗多少功率。
链路预算用dB来表示，公式是10log（输入输出功率比），
2km光纤+各类接头损耗，在数据中心2km、50Gbps信号时，链路损耗标准是7.7dB
这句话翻译成老百姓的语言，就是光模块发出的光信号，光纤布线这一段消耗83%，到达接收端时，还剩下17%的光能量留给探测器用于识别信号。
所以，数据中心的光模块好做，是吧~~~~~
PON的损耗，按常规标准而言，需要20km传输，到达用户侧后，再通过一个分路器，各家分一点光信号，咱为了省钱呗。
32dB的光路总体损耗，好像和7.7dB比起来差距不大啊，dB是取了log的。
换算成百分比，就是PON的发射功率，其中在线路上消耗99.94%，留给探测器的仅仅剩下 0.06 %
既然链路的损耗是按比例来做分配的。
探测器一方面要选最好的灵敏度性能，另一方面，发射端的信号也可以大一点啊。
咱们再看一下，两个领域的参数表，发射功率和接收灵敏度
PON里边有个不一样的地方，功率预算是按照OLT的发射端和ONU的接收端，ONU的发射端和OLT的接收端，互为计算的。我只给出OLT的参数表。
把所有的dBm转换成实际光功率，看一下到底是多少。
50Gbps信号，数据中心的光模块，发射端的光功率，大于2951微瓦即可，而PON的C+的发射光功率要大于7079微瓦。
这里头都没有考虑余量，但需要考虑调制，信号有占空比啊，所谓的调制后的功率是7079微瓦，是有1有0，但针对信号1来说，至少是15000微瓦了。
如果用硅光集成方案，那就是硅调制器输出后，耦合进入光纤的功率。为什么提耦合后呢，因为硅光到光纤的耦合损耗很大，有一部分光的能量被丢失了。
反过来再看探测器，留给数据中心的探测器的功率还剩下251微瓦呢，人家很容易就识别出来了，还没有误码。
对于OLT的模块而言，它的探测器看到的可只有1.8微瓦，哭都不知道去找谁，为了省钱，把功率都留给分路器了。
说完了需求，再看硅光的能力。
按照发射端而言，硅做调制器，有两个损耗，第一个是波导损耗，非常大，第二个是耦合损耗，也非常大。
咱不是给硅光集成有提供CW DFB光源的么，功率是25mW、50mW、70mW....,旭创前几天给出了100mW出光功率的激光器芯片, Y8T491 DFB激光器的抗反射设计
咱就以25mW为例，换算成微瓦，x1000, 激光器芯片给出25000微瓦功率，然后等着各种损耗加进来，从激光器、进入硅波导的耦合损耗、硅光芯片波导损耗、调制损耗、到光纤的耦合损耗...., 这一溜儿下来，进入光模块Tx发射端，剩下3000微瓦就行啦。
PON，能这么干么，当然可以，推算一下，弄下更大功率的就行啊，只要你愿意花钱，事情还是能办到的。
另外，硅的接收灵敏度不咋好，比不上传统的InP在同等条件下的性能，愿意是需要硅上放锗来做吸收层。咱暂定硅光集成的锗硅接收端响应度是很好的 。
用于数据中心的接收端信号251微瓦，但是PON OLT的收到的光信号只有1.8微瓦。这个1.8微瓦在传统光学里边，大部分能到达探测器，但硅光不行啊，接收端也有耦合损耗，还得浪费点在耦合上，所以，硅光集成在PON的方案里，大家仔细看看，一般都加SOA来放大这个1.8微瓦的小能量，放大以后再测呗。可谁家的SOA不要钱呢？？？
这是模块的需求，和硅光的技术现状。
再回到产业，PON这个架构，原本是为了省钱才设计的，但凡不符合这个观点的，基本就没有产业化的空间。
不管是激光器芯片厂、硅光芯片厂、光器件组装厂、光模块的制造厂....，讲PPT可以不花钱，但批量交货时，咱每一个工厂都是准备挣点钱的，是吧。
硅光不是说它有个特点么？？低成本
低成本这个趋势倒是和PON的产业需求不谋而合。
可硅光说的低成本，和PON所理解的低成本，是不一样的。
硅光集成这个技术还没有到了十分成熟的阶段，工艺的研究是需要投入的，比如说，你投入了5000万来开发技术，然后销售了一亿一模一样的光模块，每个模块的芯片制造成本2块钱。
把研发费用摊下来，光模块的硅光芯片，就是2.5块钱
这是个理想状况，因为没有谁能一下子给你这么多订单。
硅光厂家说，说我现在按照50块一个卖给你，我用的都是好材料，大功率激光器，高耦合效率的好透镜，SOA提高性能的芯片.....， 等你下单1亿颗光模块，我便宜到10块钱一个，行不行，除了我那2.5块钱的硅光芯片，其他材料多少也是要点钱的，你能理解，是吧。
传统厂家说，来吧，来吧，5块一个，简单实惠，经济适用....
买方会怎么考虑？
为啥会提起这个事情呢，十几年前，那一段GPON在疯狂起量，很多个硅光初创公司就说把硅光用在PON上吧，便宜。
刚好呢，我在某厂“战略规划部”做光模块的内容，热血沸腾啊，我，便宜还高大上的硅光技术，天天写材料，整理各种产业链递过来的文档，样品的测试数据....
事情卡在哪里呢，下订单，要交付，很多小厂家都给干倒闭了，性能达不到，成本也降不下来，那些说低成本的词呢，还飘荡在各个高校。
产业是实打实的买卖，
最后，用传统的光学芯片封装的GPON ONU BOSA，现在的价格是1.5-2.0$之间，已经无人再提当年把硅光用于GPON的事儿了。
硅光能够形成买卖关系的，
一个是数据中心500米和2km的这一块场景，为啥呀，光模块卖的贵，要求还不高，好做。
另一个是相干，那个更贵，慢慢做呗，便宜是比对手略便宜的而已，可不是PON的那种便宜啊。
小结一下
硅光是一种技术，这种技术既可以用于PON，也可以用于以太网，还可以用于核心网骨干网DCI等相干光模块场景。
PON是一种网络架构，可满足PON这种架构所需光模块的性能，可以选硅光，也可以选铌酸锂，还可以选InP
作为公司而言，是为了做买卖的，销售价格已明确，技术条件已明确，选什么不选什么，就是公司自己的事情了。
作为学术而言，是为了把各种技术探究的更为明白，将来的产业化时，公司去做权衡和选择时，心里就有了依据，知道选择某个材料、某项技术，他们的优缺点都是明明白白的。
产业与学术研究的关系，更像是决策者与智囊团的关系，智囊团的要义是分析各种可能性，分析各种优缺点，分析各种竞争关系。。。。，决策者的目的是在各种优劣势之间综合考虑后进行拍板。
在ECOC2022的PPT合集中，看华为对他们未来的PON技术选择，也是性价比之间不断权衡后的结论。
在性能满足需求的前提下，选择最低成本的那个技术路线。
站在这个角度去看，你也就理解了，为什么有些公司说我们既要研究这个技术，也要研究那个技术，早期对于多种技术研究和对比，对于未来的决策的准确性，提供了非常重要的数据分析基础，有极其重要的意义。但不代表，这些公司研究了这些技术就一定会大规模生产的。
