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光模块有哪些应用

光模块有哪些应用

applications of optical Transceiver
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,给数据流量带来了爆炸性增长,数据中心互联逐渐发展成为光通信的研究热点。目前高速光模块的应用场景主要分为互联网数据中心网、城域光传输网和以5G承载网为代表的电信网。

光模块在数据中心中的应用
数据中心不再只是一个或多个机房,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,需要数据中心协同运行。数据中心之间的海量实时信息交换,产生了数据中心互联网络的需求,光纤通信已成为实现互联的必要手段。
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量和更密集的传输,这就要求交换设备具有更高的速度、更低的功耗和更小型化。决定这些性能能否实现的一个核心因素是光模块。信息网络主要采用光纤作为传输介质,但电流的计算和分析也必须以电信号为基础,而光模块是光电转换的核心器件。

数据中心通信光模块按连接方式分为三种:
(1) 数据中心到用户,由最终用户行为生成,如访问浏览网页、收发电子邮件和视频交流;
(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,主要用于信息的存储、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,大而平的数据中心趋势推动了光模块的两方面发展:
·提高传输速率要求
·成交量需求增长

大规模数据中心的趋势导致了传输距离需求的增加。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所取代。光纤链路成本由光模块和光纤两部分组成。对于不同的距离,也有不同的适用解决方案。就数据中心通信所需的中远程互连而言,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路)
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。
光模块在国内外数据中心的应用存在差异。

applications of optical Transceiver
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光模块得到了广泛的应用。在400G时代,DR4是目前的主流。服务器和交换机互连大多使用光缆DAC。随着时间的推移和光模块速度的提高,多模光纤和直连光缆dac在美国数据中心内部互联解决方案中的比例将越来越低。
我国数据中心内部交换机的互连以多模光纤为主,单模光纤所占比例也在逐步提高。目前国内400克的需求量很小。在100G时代,使用SR4/CWDM4模块。服务器与交换机之间的互连大多采用有源光缆AOC。
光纤传输网络的领头羊:CWDM光模块

CWDM光模块采用CWDM技术,通过外部波分复用器将不同波长的光信号组合起来,通过一根光纤传输,节省了光纤资源。同时,接收端需要使用波分解复用器对复杂的光信号进行分解。
CWDM光收发器是CWDM系统中常用的光收发器,其成本较DWDM光收发器低,应用广泛。在CWDM系统中,CWDM光模块插入交换机,CWDM光收发模块通过跳线连接到CWDM解复用器或OADM光分插复用器。

CWDM光端机在CWDM系统中发挥着巨大的作用,成功地解决了光纤传输网络中存在的问题。CWDM光收发模块有八个优点,总结如下:
1.“透明的数据传输;
2.超大容量,充分利用光纤巨大的带宽资源;
3.大大节约光纤资源,降低施工成本;
4.网络灵活性、经济性、可靠性高;
5.实现远距离非电中继传输可以是全光网络交换
6.简化的激光模块,减小了设备尺寸,节省了空间;
7.光层恢复与业务和速度无关,能有效地保护数据;
8.无需半导体制冷器和温度控制功能,可显著降低功耗,仅为DWDM的12.5%。
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