Y9T30 什么是“光模块”

更新时间:2023-01-30 10:01:12 阅读量:959

两天前,有个留言,问什么是光模块?是把芯片封装起来就是光模块了么?

今天聊一下什么才算是咱们行业所理解的光模块

光模块是光纤通信链路中的一个元件,光纤是光纤通信的主角,


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光纤具有超大带宽,光的载波频率是200THz左右,是微波载波的几十万倍。称之为几乎无限的带宽

光纤具有超低损耗,咱们光模块的电信号,112G的XSR距离约150mm长,损耗22dB,可参考2022下第479-481页电信号能耗。22dB的损耗,就是99.3%的能量被消耗

112G电信号150mm长度,消耗了22dB。112G光信号在光纤上传输的话,按照0.2dB/km的损耗进行计算,110公里,消耗22dB。同样的信号,电传输150毫米,光传输110公里,这个差距相当大。所以把光纤称之为几乎为零的损耗。

光纤是用玻璃拉成细丝纤维制作而成的,销售价格,一公里只卖几毛钱,比面条还便宜。相比较铜缆,称之为几乎为零的成本。

光纤这么好,它传到的信号是“光”,光是一种电磁波,有能量,但这种能量是动能,换句话说,光无法静止。


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光在光纤中的传输,具有超低成本。由于其无法静止,对于信号的交换存储计算等等方面,很难低成本实现。

不是说光无法实现交换/计算,因为有光开关,也有光的简单计算,当然光也能实现间接存储,比如光盘,但是光无法实现低成本的交换/计算/存储。

在海量信息的传输和交换之间,也同样需要海量的信号转换。需要把光信号转为电信号,也需要把电信号转为光信号。


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海量信息的光电信号互相转换,怎么才能实现低成本???  标准化,比如USB就是一种标准化的接口,比如手机Type C数据线,从市场上可以很便宜的买到,原因在于标准化


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光模块就是电信号与光信号的标准化转换接口。因为我们需要从光信号转为电信号,站在光的角度,这是接收。也需要把电信号转为光信号,站在光的角度,这是发射。

所以,光模块通常是收发都做,也叫作光收发模块。


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既然是为了降低成本才定义的标准化,光电接口中,光的接口是需要标准尺寸做适配的。


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电信号的外型尺寸,也是需要标准尺寸的。


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整个模块的外型,方方面面都需要定义的明明白白,最大化的降低产业成本。


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光模块中,由于很多信息需要标定,检测,对于管理通道的寄存器也是标准化定义的,哪一个寄存器的哪一个bit代表什么意思,也写的清清楚楚。


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光模块是为了传输信号的,与信号相关的编码格式,编码的幅度相位信号质量等等,也都会做互通性定义。


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与光信号相关的内容,同样需要配合光纤的性能,以及应用场景的需求,在产业中找到那个相对较低成本的思路,把与波长相关的信息进行分类,并对同类产品做统一化要求。


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光模块的核心要义是“互通”,是低成本,是标准化,但总有些产品想脱离这个思路,做成定制化和非标化。

原因有两个

第一个是细分领域的产业规模不够大,比如骨干网的相干模块,其实很大比例是难以多厂家完全互通的,有些相干光模块的总市场数量只有几万、几十万颗,很小,相比较接入网几亿/几千万的市场量而言。有能力做骨干网相干模块的厂家也不多,如果要完全互通,需要在产业界讨论很长时间,时间代价、产业窗口,产业规模,都不足以支撑。也就是互通与低成本在市场量不够大的情况下不能划等号。

第二个原因是产业竞争关系,A厂与B厂,如果制作的产品能完全互通的话,客户很高兴,供应商就会不高兴,在具有话语权的一些厂家,想着做定制化产品。这种情况,对于产业而言不是最低成本的选择,但对于有些厂家而言是利益最大化的选择。

这算是特例。

光模块要标准化,主要是软件硬件和信号的标准化,对于内部的实现方式,不一定需要标准化。

比如,

选择硅光集成方案,还是InP集成的方案,还是传统的分立方案,不同厂家可以有不同的形态和选择。

选择玻璃透镜、还是硅透镜、塑胶透镜,只要能满足产品的规格要求(含可靠性),厂家自定就行。

选择什么激光器,(甚至是光模块中放不放激光器),自定

加不加调制器?加什么样的调制器?自定

.....

只要咱们的终极目标符合这一类互通需求。



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