《超大带宽相干光模块发展趋势、核心光器件》
这周六的议题。
相干光模块从2012-2013商用100Gbps，32GBd，QPSK格式，目前进入到400Gbps，16QAM、PS-16QAM到QPSK的逐步商用阶段。未来向更高波特率发展。
提高单纤传输容量，一方面通过复杂的调制格式来提高bit效率，其次更高波特率也需要更大带宽的光电器件的支持。
用于相干通信的大带宽的调制器，产业倾向于InP和TFLN薄膜铌酸锂，更或者采用钛酸钡来实现。
InP调制器材料相对成熟，但实现大带宽的难度也很大，TFLN薄膜铌酸锂理论带宽很大，但对材料的薄膜化工艺还不是特别成熟。
周末展开聊一聊。
相干通信在不断提高带宽需求，以及保持DWDM通道数之间，也有很大的技术挑战。
带宽提升，则每个波长的信道波长间隔需要拉宽，这就导致同样的80波，之前的通信波段不够用了。
较低带宽较低波特率时，80波复用可以放在C波段内。
大带宽高波特率时，80波复用需要向L波段延伸，因为波长间隔拉宽了。
这就导致网络系统原有的中继放大器EDFA的工作波段要调整，光交换的WSS的工作波段要调整拓展。
L波段的EDFA面临增益降低与噪声指数增大的技术挑战，L波段的WSS面临如何与C融合...
如果不采用L波段拓展，那可以在光纤内部增加波导数量，实现空间隔离的空分复用，实现数个波导通道的C波段传输，也可以实现单纤容量的提升。这就是单纤单芯与单纤多芯技术的应用。
单纤多芯，紧耦方式比较复杂，成本很高。弱耦方式逐步商用，但芯间串扰问题需要解决或控制。
由于相干通信的带宽越来越大，调制格式越来越复杂，信道的非线性效应导致的通信代价越来越明显，信道模型越来越精确，计算的模型就越复杂，对于DSP的算法就越来越复杂，计算量越来越大。
而DSP的算法、计算量、功能块，都与功耗强相关。也简单介绍一下DSP在相干模块里的作用与趋势。
对于高速相干通信而言，非线性效应对通信质量的影响越来越明显，除了用DSP来增强算法外，未来还希望采用空芯光纤来降低目前实芯光纤所具有的非线性效应。
空芯光纤的非线性系数是实芯光纤的数千分之一。理论上可以大幅度降低由非线性效应导致的信道劣化。但是空芯光纤的制造工艺不成熟，理论分析也在逐步深入，尚不完善。
高速相干模块中，有高速调制器，有ICR集成相干接收机（混频器+平衡探测器），还有一个可调谐的窄线宽激光器。可调谐激光器有集成方案，也有ECL外腔方案。要考虑调谐波段，线宽指标，波长锁定，调谐方式，还有材料特性以及后期组装等方面。
在相干模块的核心光学器件中，已经商用的光学器件主要由磷化铟InP或硅光SiPh两大类。
Inp材料需要金盒气密，内置TEC。而SiPh硅光材料则无需金盒，也无需TEC，二者适用于不同的场景。
InP更适合大带宽、长距离的相干传输场景，成本较高。
SiPh更适合中等带宽、中等距离的相干传输场景，具有较低成本，小封装的性价比优势。
....周六见
