科学技术的飞速发展使人们的生活日新月异。5G、大数据、区块链、云计算、物联网、人工智能等应用市场的快速发展，给数据流量带来爆发式增长，而数据中心互联已逐渐发展成为光通信的研究热点。当前高速光模块应用场景主要分为互联网数据中心网、城域光传输网、5g承载网为代表的电信网。
光模块在数据中心的应用
数据中心不再只是一个或几个机房，而是一组数据中心集群。为了实现各种互联网服务和应用市场的正常工作，需要数据中心协调运作。数据中心之间海量、实时的信息交换，产生了数据中心互联网络的需求，光纤通信成为实现互联互通的必要手段。
与传统的电信接入网传输设备不同，数据中心互联需要更大的信息和更密集的传输，这就要求交换设备具有更高的速度、更低的功耗、更小型化。决定是否可以实现这些性能的核心因素是光收发器。信息网络主要采用光纤作为传输介质，但目前的计算和分析也必须基于电信号，而光收发器是进行光电转换的核心器件。
数据中心通信光收发器模块根据连接类型可分为三种类型:
(1) 由最终用户行为 (例如访问云以浏览网页，发送和接收电子邮件以及视频流) 生成的用户数据中心；
(2) 数据中心互联，主要用于数据复制、软件和系统升级；
(3) 在数据中心内部，主要用于信息存储，生成和挖掘。据预测，数据中心内部通信占数据中心通信的70% 以上，数据中心建设的快速发展也带动了高速光模块的发展。
数据流量持续增长，大数据中心和扁平化的趋势推动光模块向两方面发展:
·提高传输速率要求
·批量需求增长
大规模数据中心的趋势导致了传输距离要求的增加。多模光纤的传输距离受到信号速率增加的限制，有望逐渐被单模光纤取代。光纤链路成本由两部分组成: 光收发器模块和光纤。对于不同的距离也有不同的适用方案。就数据中心通信所需的中长距离互连而言，MSA诞生了两种革命性的解决方案:
·PSM4 (平行单模4车道)
·CWDM4 (粗波分复用器4道)
其中，PSM4光纤使用量是cwdm4的4倍。当链路距离较长时，CWDM4解决方案的成本相对较低。
国内外数据中心的光端机应用存在差异。
美国数据中心内部交换机互连主要是单模光纤。在100G时代，CWDM4 / PSM4光模块被普遍运用。在400G时代，DR4是目前主要的。服务器和交换机互连大多使用电缆DAC。随着时间的流逝以及光收发器模块速度的提高，多模光纤和直连电缆dac在美国数据中心内部互连解决方案中的比例将越来越低。
我国数据中心内部交换机互联以多模光纤为主，单模光纤占比逐步提升。目前，国内对400G的需求很小。在100G时代，使用SR4 / CWDM4模块。服务器和交换机之间的互连多采用有源光缆AOC。
光纤传输网络的领导者: CWDM光模块
CWDM光模块采用CWDM技术，可以通过外部的波分复用器组合不同波长的光信号，并通过一根光纤传输，从而节省了光纤资源。同时，接收端需要使用波分解多路复用器来分解复杂的光信号。
CWDM光收发器通常用于CWDM系统，其成本比DWDM光收发器低，并且被广泛使用。在CWDM系统中，将CWDM光收发器模块插入交换机中，CWDM光收发器模块连接到带有跳线的CWDM多路分解器或OADM光分插多路复用器以进行工作。
CWDM光收发器在CWDM系统中起着巨大的作用，成功地解决了光纤传输网络中的问题。CWDM光收发器模块具有八个优点，总结如下:
1.数据的 “透明” 传输；
2.超大容量，充分利用光纤巨大的带宽资源；
3.大大节省纤维资源，降低施工成本；
4.网络灵活性、经济性和可靠性高；
5，可以全光网络交换，实现远距离无电中继传输
6，简化了激光模块，减小了设备的尺寸，节省了房间空间；
7，光层恢复与服务和速度无关，可以有效保护数据；
8，不需要半导体制冷机和温度控制功能，因此可以显着降低功耗，这仅是DWDM的12.5%。
