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光迅科技:光集成是高速光通信器件发展的必由之路

2013-12-09 10:44
姚看江湖
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  ,在上月底的2013光纤通信发展报告会上,光迅科技研发部周亮博士作了《光集成是高速光通信器件发展的必由之路》的报告,报告从市场对光集成的需求谈起,引入到100G40G高速光器件中集成技术的应用,重点介绍了在100G传输网和40G接入网以及100G数据中心用集成光器件发展。

  光通信市场迎来新增长 光集成应用越来越广泛

  报告指出,2012年以后,光通信市场将迎来新的增长,主要由广域网中100G、ROADM市场和数据中心市场驱动。“宽带中国”战略的落实将推动光接入网市场的繁荣。光器件将向更高阶调制格式和更多通道数、更高单通道速率发展。从高速光模块来看,从CFP分立式到CFP 2/CFP 4集成化,光集成技术的应用将越来越广泛。报告具体指出从封装形式来看CFP到CFP4,外观尺寸缩小很多,功耗等级越来越低。

  具体到有源、无源芯片间的混合集成按照光合波/分波器(MUX/Demux)构型可以分为:基于硅基二氧化硅波导PLC的混合集成和基于薄膜滤波片TFF的混合集成。按照耦合工艺分类可以分为:无源对准耦合(高精度贴片工艺)和有源对准耦合(加电、透镜耦合)。

  其中基于硅基二氧化硅波导PLC的混合集成,采用直接对准耦合。1dB光损耗内,水平耦合容差在0.5um,在AWG端采用模斑变换其可将耦合损耗减小3dB,1dB耦合容差增加到1um。在AWG端采用模斑变换其可将耦合损耗减小5dB,1dB耦合容差增加到2um。

  基于硅基二氧化硅波导PLC的混合集成,采用加电、透镜耦合方式,平行光轴方向的耦合容差,1dB光损耗内,水平耦合容差在20um。垂直光轴方向的耦合容差,1dB光损耗内,水平耦合容差在1um。

  10G EPON规模商用 下一代数据中心围绕单模光纤/边发射激光器展开

  报告还提到10G EPON 2013年规模商用,40G堆叠TWDM-PON成为NG-PON2主流, FSAN标准进展顺利,预计2015年商用。接入网络将升级平滑,兼容10G PON、GPON、EPON。用户数和用户带宽兼顾,具有经济性和实用性。

  40G 光接入网(TWDM-PON)从多波长OLT来看,主要是4通道/8通道的激光器与光合波器、探测器与光分波器间的集成。从用户端可调波长的ONU来看,集成主要体现在波长可调元件与激光器/探测器的混合集成。业界也已经推出40G接入网中的集成器件即波长可调谐激光器如JDSU / Oclaro的InP基单片集成可调谐激光器和NTT的InP基单片集成可调谐激光器阵列。

  从100G数据中心用器件来看,下一代数据中心传输距离的预期为150m~2km,因此下一代数据中心将围绕单模光纤/边发射激光器展开。光迅也将致力于接入网、传输网络、数据中心网络应用的高速光器件的开发。

  现有的40G QSFP+数据中心用光模块是基于VCSEL和阵列多模光纤的数据中心光模块方案,采用高精度无源贴装技术,采用Chip-on-board工艺实现低成本。后续100G数据中心用集成光器件靠硅光集成来实现,比如采用硅基单片和混合集成技术的100G光收发芯片和采用硅基单片和混合集成技术的100G 有源光缆产品。最后报告还对比了单片集成和混合集成各自从在性能体现的不同优劣势。

  结语

  光通信器件是光纤通信系统的基础与核心,是光纤通信领域中具有前瞻性、先导性和探索性的战略技术,体现了一个国家在光通信技术领域的水平和能力。光器件全球化的竞争格局已经形成,随着国内光电子器件厂商研发能力、生产工艺的提高,再加上产品的成本优势,国外通信系统设备厂商也增加了对国内光电子器件产品的采购力度。集成器件技术的发展正在经历从科研到产业化的转化期,国内的光器件企业一定要抓住这样一个战略机遇期,努力开发有核心竞争力的高端器件,走上良性发展的康庄大道。

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