Coherent高意胡佩鋼：相干器件和模塊是全光算力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵

3月15日消息（水易）今日，由CIOE中國(guó)光博會(huì)與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會(huì)系列活動(dòng)——“2023中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”第三期“全光算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研討會(huì)”正式召開，共同探討“東數(shù)西算”背景下，光網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量發(fā)展之路。

Coherent高意系統(tǒng)架構(gòu)高級(jí)總監(jiān)胡佩鋼表示，全光算力網(wǎng)絡(luò)需要比傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)提供更大帶寬、更低時(shí)延、更長(zhǎng)距離的高質(zhì)量連接，相干器件和模塊是其中的關(guān)鍵技術(shù)。Coherent高意能夠提供高度集成的器件和相干模塊，滿足光傳輸網(wǎng)的持續(xù)演進(jìn)升級(jí)，也能夠滿足從城域到邊緣網(wǎng)絡(luò)的需求。

InP還是SiP，關(guān)鍵在應(yīng)用場(chǎng)景

目前相干模塊光引擎主要有兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，一種是基于磷化銦（InP）的IC-TROSA技術(shù)，另一種是基于硅光（SiP）的COSA技術(shù)。兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，關(guān)鍵是根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同的技術(shù)路線。

胡佩鋼重點(diǎn)介紹了業(yè)界第一款實(shí)現(xiàn)OIF IC-TROSA Type-2定義的模塊，將相干調(diào)制器、可調(diào)激光器、相干接收機(jī)等部件，以及相關(guān)的控制電路集成在一個(gè)小型的封裝中，并自帶管理接口。

胡佩鋼表示，這款模塊的調(diào)制器基于InP，具有相對(duì)低的插損和較小的驅(qū)動(dòng)電壓，相比于硅光它有更高的帶寬。同時(shí)集成了半導(dǎo)體光放大器，可以支持大于0dBm的輸出，以及在不帶外部EDFA的情況下，支持大于45dB的Tx OSNR，能夠降低對(duì)光復(fù)用模組的要求。此外，相干光接收機(jī)也具有更高的帶寬，更好的接受靈敏度。

從仿真結(jié)果看，基于InP的IC-TROSA技術(shù)不但可以支持400G 64GBaud的相干傳輸要求，也可以支持下一代800G大于128GBaud的相干接口要求。

而基于SiP的COSA技術(shù)，其調(diào)制器插損相對(duì)較高，驅(qū)動(dòng)電壓較大，調(diào)制器帶寬和接收機(jī)帶寬都相對(duì)較低，需要集成外部EDFA來(lái)達(dá)到更高的輸出光功率，同時(shí)還需要外部的可調(diào)激光器。優(yōu)勢(shì)在于，它可以和ODSP混合集成封裝，當(dāng)不包括外部EDFA的時(shí)候，成本相對(duì)有優(yōu)勢(shì)。

光器件進(jìn)步和光傳輸演進(jìn)相輔相成

如前文所述，全光算力網(wǎng)絡(luò)需要更先進(jìn)的相干器件和模塊來(lái)支撐，而光器件技術(shù)的不斷進(jìn)度也推動(dòng)著光傳輸網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)演進(jìn)升級(jí)，兩者相輔相成，互相成就。

眾所周知，傳統(tǒng)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，一般是單個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)商，光層和電層互相集成，采用私有的光接口和管理接口。在開放解耦的光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備來(lái)源于多個(gè)供應(yīng)商，光層和電層解耦，這就需要有標(biāo)準(zhǔn)化的光接口和管理接口。

胡佩鋼表示，標(biāo)準(zhǔn)化的光接口，使得光層和電層的解耦更方便；標(biāo)準(zhǔn)化的管理接口使得相干光模塊和HOST系統(tǒng)解耦。同時(shí)，相干模塊的小型化，使得光傳輸網(wǎng)絡(luò)扁平化成為可能。

此外，目前的相干光模塊的形狀因子可以做到與客戶側(cè)（灰光）模塊相同，例如QSFP-DD或者QSP28。這就使得IP-over-DWDM成為可能，相干光模塊可以直接放在交換機(jī)或者路由器的光接口上，在光線路系統(tǒng)中傳輸。

據(jù)胡佩鋼介紹，目前Coherent高意已經(jīng)推出了高輸出光功率的400G ZR+ QSFP-DD-DCO光模塊以及高性能400G CFP2-DCO模塊，滿足城域/區(qū)域ROADM網(wǎng)絡(luò)的高性能傳輸需求，同時(shí)也為光網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新賦能。

小尺寸100G相干將變革邊緣光網(wǎng)絡(luò)

隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)于如何提高接入網(wǎng)邊緣側(cè)的帶寬能力有不同的技術(shù)路線選擇。胡佩鋼介紹，如果采用目前的強(qiáng)度調(diào)制進(jìn)行直接探測(cè)，將會(huì)受到色散的限制；同時(shí)對(duì)接收機(jī)靈敏度和OSNR也有影響，很難再通過(guò)這種方式去提高帶寬容量。

這樣一來(lái)，如果相干光模塊可以采用和客戶側(cè)（灰光）模塊相同的形狀因子（即QSFP28），那么從強(qiáng)度調(diào)制直接接收演化到100G相干DWDM光模塊，就成為一個(gè)自然選擇。胡佩鋼介紹，通過(guò)DSP補(bǔ)償可以克服色散限制，同時(shí)相干接收的方式可以增強(qiáng)接收機(jī)靈敏度和OSNR。

100G相干在邊緣側(cè)主要有三大應(yīng)用場(chǎng)景。在寬帶接入網(wǎng)中，可以把已有的10G甚至更低速率匯聚到100G邊緣相干鏈路中，可以把灰光鏈路無(wú)縫升級(jí)到DWDM鏈路，大幅提高鏈路的傳輸容量；面向移動(dòng)中回傳場(chǎng)景，可以把10G、25G的業(yè)務(wù)匯聚到100G相干鏈路中傳輸，提高DWDM帶寬的同時(shí)降低時(shí)延，保證端到端傳輸性能；企業(yè)網(wǎng)系統(tǒng)中，可以直接替代目前的10G DWDM，不需要改變光線路系統(tǒng)的配置，甚至不需要改變軟件。

胡佩鋼表示，目前Coherent高意已經(jīng)推出了業(yè)界首款基于SteelertonTMDSP的100ZR QSFP28-DCO模塊，也是有史以來(lái)最小的可插拔DCO模塊，同時(shí)在低功耗方面也創(chuàng)造了記錄，將給邊緣光網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)變革。

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