写了华为接入网PON、数据中心(包括AI)以太网模块的未来趋势与观点,今天填个坑,还有一个相干通信的发展趋势。
相干光模块主要用在DCI,城域中短距以及干线。
略提一句哈,短是个相对用语,
在干线的眼里,相干光模块传2000km算是“长”,那么200km就是“短”
在AI数据中心的眼里,2km叫做FR,Far reach,是“长”,那么用VCSEL传的SR Short reach短距,那个100m就是“短”
相干通信的超大带宽,这个带宽包括了两个部分,一个是信号带宽,就是总提到的70GHz啊,130GBd啊,另一个是载波带宽,C波段啊,C+L波段啊。
回头,我把这个写一下。
相干通信,既需要提高信号带宽(也就是单波速率提升),也需要提高载波带宽(也就是光频谱扩展)
下图是华为相干光模块的趋势图。
表里边2024年,48T-C6T,
48T是bit容量,48Tbps,T是10的12次方。
C6T,是载波带宽,C是C波段的意思,C波段190.7THz-196.7THz,这个载波频率的范围有6THz。T是10的12次方
140GBd,是信号波特率,通常需要>70GHz,这个是指信号带宽,G是10的9次方,T10T43 【通信基础】比特率、波特率、带宽
140GBd,通过QPSK、16QAM,32QAM,64QAM等等不同的调制格式,对一个不同的bit数,
140GBd,DP-QPSK调制,可以做400Gbps的相干模块,传输2000km以上。
但更复杂的格式,可以做800Gbps、1.2Tbps的相干模块,但传输距离受限,越复杂的格式对信噪比的要求越苛刻,传输距离就越短。
当前的技术能力,基于140-150GBd的器件,最高实现1.2T相干模块,通过PCS概率整形,算法补偿等,可支持240km以内的传输距离。
这里头提一句,IQ调制器用的是InP器件,这包括了两个原因,一个是铌酸锂薄膜器件不成熟,其次是硅光器件的性能不足,选择了目前技术可达到的InP调制器。
就类似这种Y10T136 NTT 200GBd InP调制器
上一页说的是提高信号带宽,下一页就是说拓展载波带宽,要从C波段向C+L波段拓展,从6THz的载波频率范围提高到12THz的频率范围。
有两个关键器件,一个是EDFA中的EDF掺铒增益光纤,通过改变掺杂组分,从氧化硅掺铒,到磷铝硅酸盐玻璃掺铒...等变化,提高L波段的增益。
另外就是制备工艺的创新,从浸泡铒离子溶液,到气相沉积。
还有一个WSS波长转换开关,华为用LCOS硅基液晶技术,要考虑更大的工作波段,更大的衍射角度,将早期的分离式C波段WSS与L波段WSS,演进到C+L一体化结构。
今天填坑,把华为在CIOE上对相干光模块发展趋势的看法和观点,略写一下。