
曾經我們的文章為何骨幹網長距傳輸要選擇相干光通信?探討過相干光通信是骨幹網和城域網長距離傳輸的主流選擇,相干光模塊有模擬相干ACO和數字相干DCO,一般採用CFP系列封裝,讓我們來了解一下相干光模塊的發展史。
一開始相干光模塊採用CFP封裝。CFP MSA提供82mm的封裝寬度和小於24W的功耗,足以將所需的三個光學元件(雷射器,調製器,ICR)和DSP放入CFP中,形成完整的相干收發器,這種收發器稱為「 DCO」,表示「數字相干光學」。CFP-DCO可以插入為CFP設計的任何插槽中,並通過光口與數位訊號進行通信。因此,配備有CFP插槽的交換機或路由器可以在任何插槽中容納近距離客戶端CFP或遠距離相干CFP-DCO收發器。
但是,低功耗&小封裝&大容量&低成本,是通信人持續追求的目標。因此CFP MSA不可避免地要跟上CFP2尺寸,CFP2的標準寬度為41.5毫米,最初允許12W的功耗。但DSP技術最初開始使用時,功耗和熱量很高,以至於光學器件和DSP必須在物理上分開,以防止光學器件和DSP過熱。因此,定義了一種新型的可插拔相干接收器CFP2-ACO。ACO代表「模擬相干光學」,是將DSP移到CFP2外部,移到插入CFP2-ACO的電路板上,CFP2-ACO通過一個特殊的連接器發送模擬信號來與電路板通信。
不管是ACO還是DCO,均設計為具有以下多個組件的集成:
超窄線寬雷射器:線寬越窄,噪聲越低,因此可以支持QAM高階調製。低插入損耗調製器:最小損耗的低插入損耗調製器減少了模塊中對增強型摻鉺光纖放大器(EDFA)的需求,可在降低尺寸和成本的同時改善光信噪比(OSNR),信號越強,覆蓋範圍越廣。高靈敏度相干接收器。DCO模塊與ACO模塊最核心的區別在於,DCO將DSP晶片直接集成在光器件上,與系統之間採用數字通信方式,解決了跨廠商交換機互通的問題。另外因為DCO的集成度更高,相比ACO模塊,DCO的功耗更低。
不過CFP2-ACO小是小了,功耗也低了,就是模擬信號算法過多,互不兼容。隨著DSP和光學器件的發展,已有不少廠家研發出CFP2 DCO。
如下表所示,相對於CFP-DCO,CFP2-DCO性能顯著提升,不管是城域網還是接入網,CFP2-DCO模塊都可以滿足,而從總擁有成本(TCO)來看,功率和密度的節省具有可觀的價值。
在CFP2的功率限制內,CFP2 DCO應用還可擴展為:
200G超長距離傳輸:光信噪比(OSNR)小於14dB,色散補償技術可實現超過2000km的傳輸;400G城域網傳輸:可達800甚至1000公裡,具體取決於光纖鏈路的質量和EDFA跨度。易飛揚的100G CFP DCO和100G/200G CFP2-DCO光模塊已商用,專為數據中心互連(DCI)和城域網應用定製開發。此外,100G/200G CFP2-DCO在100G模式下,可以與我司第一代100G CFP-DCO實現通信業務互通組網,進一步加強設備的穩定性能以及節省更換成本。