光模塊的傳輸距離長(zhǎng)短是一大核心參數(shù)，鑒于超長(zhǎng)距離傳輸?shù)氖袌?chǎng)需求和網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì)，超長(zhǎng)距離傳輸解決方案成為未來(lái)通信行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。在超長(zhǎng)距離光模塊的實(shí)際使用中，會(huì)受到色散效應(yīng)、非線性效應(yīng)等物理障礙的限制。本文我們來(lái)了解實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸?shù)?00G光模塊。

對(duì)于100G網(wǎng)絡(luò)中超過(guò)10km的應(yīng)用，主要有三種解決方案：100G ER4(40km)、100G ZR4(80km)和100G DCO(2000km)。

100G ER4

100G ER4可實(shí)現(xiàn)40km的傳輸距離，通過(guò)在收發(fā)器內(nèi)部使用半導(dǎo)體放大器（SOA），以增加功率預(yù)算。發(fā)射端可在1295nm、1300nm、1305nm和1310nm四個(gè)LAN WDM波段上工作。這四個(gè)波段上的光信號(hào)經(jīng)WDM波分復(fù)用器復(fù)用后通過(guò)雙工LC連接器在單模光纖上傳輸。在接收端，WDM波分復(fù)用器將信號(hào)分解到單個(gè)通道之前，SOA可放大信號(hào)。

最早的100G ER4光模塊采用CFP和CFP2封裝，但由于尺寸和功耗較大，且新推出的100G光交換機(jī)通常配備緊湊的QSFP28端口，而不是較大的CFP接口，于是很少在100G長(zhǎng)距離應(yīng)用中使用它們。因此市場(chǎng)更傾向于使用高密度100G QSFP28模塊，以最大程度地提高容量并最小化空間，功耗和維護(hù)成本。

圖1：100G QSFP28 ER4示意圖

100G ZR4

100G ZR4可傳輸80km，在發(fā)射端四通道串行數(shù)據(jù)（NRZ）由CDR恢復(fù)并傳遞給四個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器，這些驅(qū)動(dòng)器控制四個(gè)中心波長(zhǎng)分別為1296nm、1300nm、1305nm和1309nm的激光器。光信號(hào)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)LC連接器多路復(fù)用到單模光纖。在接收端，通過(guò)SOA放大四個(gè)通道的光信號(hào)，然后通過(guò)集成的光解復(fù)用器對(duì)光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用。每路光信號(hào)都由PIN檢測(cè)器恢復(fù)，然后通過(guò)跨阻放大器和CDR傳遞到符合CAUI-4的輸出驅(qū)動(dòng)器。同理，市場(chǎng)上更傾向于QSFP28封裝的100G ZR4，如圖2所示：

圖2：100G QSFP28 ZR4示意圖

100G DCO

超越80km的傳輸運(yùn)用，需要采用相干調(diào)制技術(shù)。100G DCO是80km以上至2000km的100G光傳輸應(yīng)用為數(shù)不多的選擇。100G DCO有CFP和CFP2兩種封裝，其中，CFP2 DCO提供了更大的靈活性，并且與CFP DCO相比，它支持更高的面板密度。

CFP2 DCO采用QP-QPSK調(diào)制，借助內(nèi)置的DSP，不需要單獨(dú)的色散補(bǔ)償模塊（DCM），而是自動(dòng)具有電子色散補(bǔ)償功能，使它能夠在放大位點(diǎn)之間傳輸更遠(yuǎn)的距離。光模塊內(nèi)部包括光波復(fù)用器和馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器，接收器包括光解復(fù)用器，雙InP 90°光學(xué)混合混頻器，以及集成的平衡PIN光電檢測(cè)器和四通道TIA。

圖3：100G CFP2 DCO示意圖

易飛揚(yáng)獨(dú)立的100G CFP2 DCO有ZR/MR/LH三個(gè)版本，均采用緊湊型CFP2封裝和成熟的16nm DSP。其中ZR模式可傳輸距離120km，MR模式下可傳輸距離300km，LH模式下可傳輸2000km。

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)向100G系統(tǒng)的遷移是不可避免的，并且越來(lái)越多的企業(yè)要求100G客戶端接口在不使用昂貴的光放大器的情況下擴(kuò)展到更長(zhǎng)距離，100G ER4、ZR4和DCO滿足了這些需求。

易飛揚(yáng)可提供100G QSFP28 ER4、100G QSFP28 ZR4和100G CFP/CFP2 DCO，可以覆蓋40km至2000km以內(nèi)的所有100G超長(zhǎng)距離光互連應(yīng)用。

本文轉(zhuǎn)自【易飛揚(yáng)通信】公眾號(hào)