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光模块的发展历史

  • April 22. 2021


通信从原始社会就已经有了,烽火,飞鸽传书是古代常见的通信方式,后来工业革命后出现了电报电话,直到现代的光网络,通信技术一直不断往前发展。但是完成信息传递的三个基本要素,即信源、信道和信宿,也就是信息的发送、传递和接受,这三点缺一不可,所有技术的发展都是围绕着这三点来实现的。下面易天光通信(ETU-LINK)就为大家介绍下光模块的发展历程吧。


当通信进入到应用现代科技阶段时,先是以电为研究对象,从电的特性出发,改善通信的质量。从早期的固定电话,到2G、3G无线通信基本都是基于电的通信方式。大家最近这些年常常听到的“光进铜退”,指的就是由于电缆这种介质本身特性无法实现高速率信号的长距离传输,从而限制了它的进一步发展。用电传输信号,随着传输距离增加频率越高损耗越大,信号变形越厉害,从而引起了接收机的判断错误,导致通信失败。


为了克服这个限制,光模块就是把电信号在发射端转成光信号,就是我们说的发送器,它负责将设备产生的电信号转换成光信号发出;而在接收端再把收到的光信号转换成电信号,就是接收器。如果把发送器和接收器做在一个封装模块里,就成了收发一体模块,既可以发送也可以接收,光模块就是这样诞生的。


早期的光模块的传输速率从一开始的155Mb/s,到622Mb/s,1.25Gb/s,2.5Gb/s一直到10Gb/s,40Gb/s,100Gb/s,200Gb/s,400Gb/s。其中40G,100G,200G,400G光模块采用了并行传输的方式,例如,40G QSFP+ SR4/LR4/ER4。



对于短距离传输来说,并行传输多用的一些光纤对于材料和建设成本并无多大区别。但对于长距离通信来说,铺设一根光缆的建设成本远远大于材料本身,长距离传输时,TDM时分复用会受限于电子器件开关频率,那么用一根光纤来传输多个波长的技术就随之诞生,我们称之为WDM,WDM比较常见的有两种,分别是20nm间隔的CWDM(粗波分复用)0.8nm间隔的DWDM(密集波分复用)。WDM光模块主要应用于骨干网和城域网的传输,而短距离传输的多模光模块主要应用于数据中心、企业网络中。


在数据通信领域,硅光集成技术在高速率光模块的应用受到了广泛的关注,它的优势在于高度集成以及低功耗,从而可以适应数据中心对光模块小体积低功耗的需求。

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