400G LAN接口光模塊的技術(shù)分析

　　1、400G LAN接口光模塊的技術(shù)分析

　　400G LAN（局域網(wǎng)）接口光模塊可能將繼續(xù)采用100G 以太網(wǎng)中獨(dú)有的并行傳輸方式。2011年2月，F(xiàn)inisar在“超越100GE”的研討會上提出了400 GE模塊標(biāo)準(zhǔn)建議，主要支持400 GE-LR16和400 GE-SR16兩種應(yīng)用。其中400 GE-LR16采用16×25 G LAN WDM （1330、1310、1290 和1270 nm 4個(gè)波道）來實(shí)現(xiàn)，而400 GE～SR16則采用了16×25 G多模光纖接口。此外在物理層定義了CAUI（附加單元接口）-16、CPPI（并行物理接口）-16電接口標(biāo)準(zhǔn)。16×25 G僅僅是100GE的線性擴(kuò)展，只要工藝達(dá)到要求就沒有其他技術(shù)難點(diǎn)。相比之下，光纖并行將有更多的發(fā)展空間，但需要密度更高的光子集成技術(shù)的支持才可以使400G商用成為可能。

　　此外，F(xiàn)inisar還提出了400G LAN 應(yīng)用的其他可能方式：第1種是利用已商用化的4O G 的EML（電吸收調(diào)制激光器）技術(shù)組成10×40 G架構(gòu)；第2種是依靠提高EML技術(shù)，采用4電平幅度調(diào)制和DSP（數(shù)字信號處理）進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)?×50 G的構(gòu)架；第3種是4×100G的架構(gòu)，這種架構(gòu)必須采用復(fù)雜的幅度相位調(diào)制，如PM-QPSK（偏振復(fù)用-正交相移鍵控），目前還沒有能夠商用化的技術(shù)演示。

　　NTT的研究報(bào)告也指出，在串行數(shù)據(jù)傳輸中，16×25 G、10×40G和8X 50 G這幾種架構(gòu)都有可能。對于50 G，調(diào)制方式也有基于MZ（馬赫-曾德）的DQPSK（差分正交相移鍵控）調(diào)制、或者OOK（開關(guān)鍵控）調(diào)制。每種架構(gòu)在體積、成本、功耗等方面都各有優(yōu)缺點(diǎn)。從目前的研究成果來看，DML（直接調(diào)制激光器）制作工藝簡單，功耗低，但是ER（消光比）很小。EML制作工藝復(fù)雜、功耗相對較大，但ER較大，可以獲得很清晰的眼圖。此外，基于InGaA1As的量子阱EAM（電吸收調(diào)制器）減小了由于價(jià)帶偏移造成的在調(diào)制過程中的空穴堆積，因此適合用做高速調(diào)制。圖1～ 圖3分別是NTT 在OFC 2011上展示的用于400 GE 的1300 nm、50 G EML的光譜，注入電流與出纖功率的關(guān)系以及傳輸10和40 km后的輸出眼圖。

　　對于400 GE系統(tǒng)而言，50 G 的OOK調(diào)制由于其整個(gè)發(fā)射端的體積優(yōu)勢，是一種比較好的折中選擇。在這種調(diào)制方式下，DML相比而言實(shí)現(xiàn)起來更加困難。因此可以預(yù)言，EML和8×50 G 的OOK調(diào)制在400 GE系統(tǒng)中前景看好。