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【OVC】中國硅光產業論壇 烽火曹權:硅光在相干傳輸系統中的應用發展

摘要:11月12日,在第二屆中國硅光產業論壇上,烽火通信系統部曹權博士發表《相干光傳輸系統中對硅光子技術需求》主題報告。他表示,硅光子技術由于其高集成度和低成本預期是當前相干光模塊的熱門技術,要提高硅光的競爭力仍需解決高波特率、低損耗、超寬的波長工作范圍等多個技術問題,需要廣大從業者努力去攻克和優化。

      ICCSZ訊 (編輯:Anton)11月12日,在第二屆中國硅光產業論壇上,烽火通信系統部曹權博士發表《相干光傳輸系統中對硅光子技術需求》主題報告。他主要聚焦在相干光通信領域,談了相干光傳輸系統和模塊對硅光技術的應用和技術需求。

      現如今相干光模塊主要用在骨干傳輸層,覆蓋百公里級及以上距離傳輸,未來在5G回傳和DCI互聯也有一些應用場景。


  光傳輸系統中的線卡容量在逐年提升,從2017年以前的單線卡200G已經提升到目前單線卡容量的1.2T,與之配套的光模塊容量也在不斷上升。受制于大容量直調光模塊的傳輸距離瓶頸,近年來業界在討論相干傳輸技術下沉的可能性,普遍認為400G ZR在80-120Km會使用相干技術,800G相干光模塊也有望在10km場景中獲得應用。

  根據光模塊可插拔的演進趨勢,分立器件已經不能再支持光模塊朝CFP2或更小封裝形態繼續演變。與之相比,光子集成技術(硅光子或InP)被公認是實現未來小型化可插拔相干模塊的理想技術選擇。

  對比硅光子和InP(磷化銦)兩個平臺技術,曹權認為,首先純粹從性能來看,InP要強于硅光子,InP材料已在商用中證明其強大的光發射能力,它可以有效集成激光器,其次是光調制,InP也具有更高的調制速率和更低的功耗。但是硅光具有大規模生產的優勢,具有低成本和高可靠性的預期。另外硅光在功能性、集成度和降低封裝復雜度上面也更具優勢。在200G-400G時代,InP和硅光還處在各有優劣的競爭狀態,市場能否成功需要關注具體產品的性價比和可靠性水平。

  在相干光模塊領域,硅光技術有三個機會點。一是硅基ITLA,制備超窄線寬的ITLA。第二是目前主流的集成硅光器件,Acacia、Elenion、Ciena等公司已經在利用硅光技術把Driver、調制器和ICR集成在一個光器件中來提高集成度,也就是IC-TROSA。這會是硅光技術在相干模塊中的最主要應用.。第三個是DSP集成co-package器件,這個技術可以幫助硅光技術在QSFP-DD中應用。

  在和InP技術的競爭中,硅光目前存在一些挑戰:

       第一個問題是,帶寬還達不到InP的水平。InP平臺可以實現32Gbaud、64Gbaud、128Gbaud的速率傳輸。硅光調制器目前可以實現64Gbaud速率,但是需要在芯片設計、電芯片匹配以及封裝等多方面進行優化.如果波特率繼續提升,如128Gbaud(應用在400G QPSK的長途傳輸),硅光就陷入了瓶頸,目前看來,實現起來非常困難。

  第二個問題是,硅光損耗較大。相干領域中,硅光器件當前整體損耗較大,需要引入昂貴的EDFA,這會降低硅光技術的成本優勢。

  第三個問題是,硅光全波段的性能一致性問題。波長擴展(C++或者C+L)是未來長期解決單纖容量的趨勢,這就要求光器件的性能滿足全波長性能穩定一致的要求。硅光在性能上面臨長波長響應度、損耗波長一致性以及相位誤差寬波段一致性等多方面的挑戰。

  曹權總結說,硅光子技術由于其高集成度和低成本預期是當前相干光模塊的熱門技術,收發集成的IC-TROSA是當前的主要應用需求。然而要提高硅光的競爭力仍需解決高波特率、低損耗、超寬的波長工作范圍等多個技術問題,需要廣大從業者努力去攻克和優化。此外,硅光產業鏈還不夠完善,還需要一個可靠穩定的Fab,需要大家共同建立一個良好的硅光產業鏈環境,推動硅光技術在相干領域進一步發展。



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