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光迅科技下一代光接入模块研究

2014-08-18 10:50
木中君
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  近年来,光迅科技PON模块以其优良的性能、可靠的品质,受得客户的广泛认可,在赢得市场的同时,为我国乃至全球的FTTx建设提供广泛而可靠的保障。随着建设的全面开展和进一步推进,PON模块产品出货量将持续增长,这让光迅科技迎来了收获的季节。放眼未来,光接入网对带宽要求将越来越高,对PON模块在速率和性能方面的表现也提出了更高的要求。面对更为高端的市场需求和不断演进的技术发展趋势,光迅表现出强烈的危机意识和使命感,提前开展NGPON模块技术研究。目前,光迅NGPON相关产品已形成批量销售,销售额超过1000万元。

  技术演进方面,40G TWDM-PON 已经确定为下一代PON(Passive Optical Network,光接入网)的方案,也即 NG-PON2, 相关标准有望2015年正式发布,2016年实现商用。其优势在于能实现PON网络的平滑升级,同10G PON、GPON、EPON 在同一个光接入网中共存,而TWDM-PON作为低成本、易实现的方案,也更容易得到广泛应用。

光迅科技下一代光接入模块研究

  TWDM-PON系统对OLT光器件的基本技术要求为输出光功率+5~9dBm (N1),消光比8.2dB,接收灵敏度-26.5dBm(N1),光隔离度55dB(1524~1544nm 对1596-1603nm)。而OLT端器件的需要则决定于OLT的构型,包括分立的XFP模块和集成的CFP模块。目前,在OLT器件方面,光迅科技在积极开发1596-1600nm波长的10G EML芯片及其XMD封装技术,探索高输出光功率的TOSA和BOSA方案。从TWDM-PON系统应用角度,单波长的OLT XFP模块可实现多波长灵活扩展,光迅科技可针对不同客户的带宽需求提供下行4波长或8波长的模块组方案。同时,基于成熟的40G CFP封装平台,光迅科技的CFP封装OLT模块集成有4路TOSA/ROSA,Mux/Demux以及光放大器,为系统商提供更简易、数据容量更高的OLT解决方案。

  TWDM-PON系统的ONU模块通常内含可调TOSA、可调ROSA和C/L-band 滤波器,器件采用BOSA构型,最终形态为可插拔型。为进一步拓展PON系统带宽和满足不同客户需求,对称速率的10G/10G XFP/SFP模块和非对称的2.5G/10G XFP/SFP模块预计会长期共存。因为波长调谐功能的引入,BOSA on board的方案需要同设备商进行更紧密的技术合作,而市场上将更多的出现以模块封装为主的ONU。

  为将可调激光器技术应用到PON系统,尤其是成本敏感的ONU端还面临诸多挑战。热调谐方案具有较大的成本优势,但难以满足同XGPON一样的工业温度要求,而DBR电调谐方案则依赖于激光器芯片的成熟。通过TEC(半导体电制冷器)改变EML/DFB芯片温度调谐波长是一个常见的解决方案,依据系统需求需实现400GHz(~3.5nm) 可调谐范围,波长在1524-1544nm之间,激光器可采用10G XMD 封装,速率支持2.49Gbps或9.98 Gb/s。考虑到ONU的环境温度和常规TEC的温控能力,温度调谐的单波长TOSA通常只能支持100GHz频率间隔4通道可调,而8通道的需求通常采用2个光模块来实现,两个光模块的中心波长不同。而目前可选的电调谐方案中,则有波长调谐范围为10nm的DBR电调谐方案和波长调谐范围为3nm的DFB微加热调谐方案。

  在可调TOSA的其它性能要求方面,4~7 dBm 的输出功率要求对芯片在高温下的光功率和10G EML中由EA调制器引入的损耗提出了苛刻的要求。行之有效的解决方案包括采用高效激光器芯片、管壳封装的热补偿以及采用集成SOA。

  可调ROSA方面,采用10G APD前端集成可调光滤波器(TOF)的构型是目前关注较多的方案。可调ROSA的接收波长范围为1596-1603nm,支持 100GHz频率间隔的 4-8 波长可调,相邻通道隔离度25dB,非相邻通道30dB。

  ONU端可调滤波器技术的选择取决于系统应用场景。考虑到产品成熟度,MEMS和热可调F-P滤波器成为目前主流的ROSA端可调滤波器方案。

光迅科技下一代光接入模块研究

  TWDM-PON将是下一代光接入网的必由之路,而XG-PON系统的部署还处于早期,光迅科技下一代光接入模块的研究必将对光接入网的演进起到强大的推动作用。

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