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随着高速传输系统的进展加速,模块器件的研发应用也随之加速。张海懿表示,整体而言,模块器件在技术方案商,目前8x100Gb/s光模块基本成熟,已量产商用 。4×200Gb/s和城域800Gb/s相干光模块是当前研发重点,4×200Gb/s已研发出样品,800Gb/s相干光模块中96GBd(64QAM)已商用,140GBd(16QAM)已研发出样品。在标准进展方面,8×100G、800G 80km及以内相干光模块国内外标准基本完成,4×200G、城域800G相干光模块产品研发及标准化正在推进中。标准化布局正向T+演进延伸,1.6Tb/s直调直检光模块预计明年初步商用。
围绕着未来高速传输的发展,高性能芯片器件将成为关注热点。目前单波100Gb/s直调直检以VCSEL/EML方案为主,硅光方案功耗更低,但技术壁垒高、耦合工艺相对复杂。单波200Gb/s直调直检的VCSEL方案正在研发验证中,EML方案相对成熟,硅光方案带宽(<60GHz)为技术难点,需配合大带宽驱动技术,TFLN方案有待进一步成熟。而200+GBd相干方案方面,TFLN、TFLN+硅光集成方案或将介入。
未来,光电器件将发挥III-V族、硅基光电子、薄膜铌酸锂等各种材料的优异特性,实现整体最优,芯片器件将向三维集成和异质集成方向演进。
另外,在模块器件方面,光电合封(CPO)线性驱动(LPO)也是重要发展方向。CPO的特点是光引擎靠近ASIC,减少电通道损耗和阻抗不连续性,能量效率优化40%,匹配高速低功耗互连需求,据Yole数据,2033年市场规模将达到2.87亿美元,年复合增长率69%。LPO无需DSP或CDR,依靠高性能SerDes、以及高线性度和具备均衡能力的Driver和TIA实现相关功能,具备低能耗、低延时等优势。未来,LPO与CPO殊途同归,终极形态是线性直驱的合封版本。
此外,张海懿认为,C+L波段光器件一体化也有待持续推动。目前,相干光收发器件方面,CDM和ICR C+L宽谱技术已突破,可采用硅光、薄膜铌酸锂等方案;ITLA C+L一体化挑战较大,当前处于研究阶段,商用时间待定。光放大器方面,受铒纤增益谱约束,当前EDFA无法实现C+L一体化,正在研究铒铋共掺等方案,通过改变增益光纤掺杂元素和工艺条件等实现一体化,拉曼放大器原理上可行,但功耗、成本、集成度更高。波长选择开关(WSS)方面,C+L一体化WSS正处于攻坚阶段,32维产品即将突破。阵列波导光栅(AWG)等,OSC/OPM等无技术障碍,部分参数重新定义,面向L波段宽谱和高波特率的AWG等器件重新开发和规范。
超低损、空分复用和空芯光纤是关注热点
在光纤光缆方面,张海懿表示,超低损光纤、空分复用光纤和空芯光纤均是业内关注的热点。
超低损光纤已成为400G高速光传输的优配,可满足超长距传输和算间互联的需要。G.652D光纤持续向超低损耗方向优化提升,仍是长途干线大规模部署的主流光纤;G.654E光纤已具备规模生产能力,进入工程应用阶段,东数西算建设推动G.654E光纤在骨干长途光传输的部署;G.654系列超低损光纤已成为海缆系统跨洋超长距传输的应用首选。张海懿认为,我国G.654E光缆部署还需提速,光纤产业还具有性能提升空间,仍需加速提质
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