1. Что такое оптический модуль? Оптический модуль состоит из оптоэлектронных устройств, функциональных схем, оптических интерфейсов и т. д. Оптоэлектронные устройства состоят из двух частей: передающей и приемной. Проще говоря, функция оптического модуля заключается в преобразовании электрического сигнала в оптический сигнал на передающем конце, а затем преобразовании оптического сигнала в электрический сигнал на принимающем конце после передачи по оптическому волокну.

Обычно разделяемые на одномодовые оптические модули и многомодовые оптические модули, первые подходят для передачи на большие расстояния, а вторые в основном подходят для передачи на короткие расстояния. Сегодня мы не будем слишком много говорить о типах и принципах работы оптических модулей, а сосредоточимся на сценариях применения оптических модулей.

2. Несколько сценариев применения оптических модулей.

2.1 Сценарий межсетевого соединения центров обработки данных

Поскольку «Всеобъемлющий Интернет» становится социальной нормой, центры обработки данных, особенно крупные центры обработки данных в форме кластеров, быстро растут. Помимо реализации высокоскоростной работы и стабильной поддержки услуг интернет-терминалов, очень важно также взаимодействие между дата-центрами, создавая новый сценарий: DCI (Data Center Interconnect).

Эта концепция родилась в последние годы. Благодаря быстрому развитию многих новых услуг, таких как облачные вычисления, большие данные и виртуальная реальность, многие приложения, которые в значительной степени зависят от центров обработки данных, переживают взрывной рост. Один центр обработки данных перегружен, и его ресурсы быстро исчерпаны. Один центр обработки данных не может легко расширить мощность из-за проблем с местом и энергоснабжением. В настоящее время в одном городе или в разных местах строятся несколько центров обработки данных, а поддержка взаимосвязи и совместного завершения бизнеса между ними стала новой опцией.

Кроме того, все больше и больше предприятий подвергаются цифровой трансформации, и предприятиям одной отрасли необходимо обмениваться данными и сотрудничать на уровне данных, что также способствует взаимосвязи между центрами обработки данных разных предприятий.

Возвращаясь к нашим оптическим модулям, в сценарии межсетевого взаимодействия центров обработки данных необходимо реализовать массовое информационное взаимодействие. В этом случае и объем информации, и частота передачи будут больше и плотнее, а расстояние будет дальше, чем один дата-центр. Кроме того, выделяются преимущества оптоволоконной связи.

Кроме того, сценарий межсетевого соединения центров обработки данных требует коммутационных устройств с более высокой скоростью, меньшим энергопотреблением и меньшими размерами, и одним из основных факторов, определяющих возможность реализации этих характеристик, является оптический модуль.

Трафик данных в центрах обработки данных продолжает расти, а тенденция масштабирования и выравнивания между центрами обработки данных также постепенно способствует развитию оптических модулей с более высокой скоростью передачи. Дальность передачи многомодового волокна ограничена увеличением скорости сигнала, поэтому в сценариях межсетевого соединения центров обработки данных оно постепенно будет заменено одномодовым волокном. В настоящее время Китай постепенно перешел от 100G-400G к 400-800G, и применение одномодового оптического волокна может становиться все более распространенным.

2.2 Рынок телекоммуникаций: развертывание 5G значительно увеличит спрос на оптические модули

Сеть 5G разделена на три части: сеть доступа, несущая сеть и базовая сеть. Несущая сеть обычно делится на уровень доступа к метрополитену, уровень агрегации метрополитена, базовый уровень метрополитена/провинциальную магистраль, а также функции прямой и промежуточной передачи реальных услуг 5G. По сравнению с 4G, 5G претерпел некоторые изменения по сравнению с базовыми станциями 4G. Было добавлено звено средней передачи, и с тех пор был открыт рынок оптических модулей средней передачи. Кроме того, при переднем и обратном соединении 4G используемые оптические модули не имеют таких высоких требований к скорости передачи, а используются оптические модули 10G, в то время как характеристики высокой пропускной способности, низкой задержки и большого соединения, которыми обладает 5G Беспроводная связь оказывает большое влияние на оптические модули. К функциям и производительности модуля предъявляются более высокие требования. Будущие потребности и требования к оптическим модулям 25G, 50G и даже более 100G будут значительно улучшены.

2.3 Пассивное WDM Ранее мы говорили о техническом принципе мультиплексирования с разделением по длине волны. Основной принцип этой пассивной технологии разделения длины волны заключается в использовании технологии WDM для объединения оптических сигналов с разными длинами волн, переноса серии информации в пучок и передачи их по оптическому волокну. Чтобы реализовать передачу между службами. Оптические сигналы этих разных длин волн могут быть разделены на приемном конце. В настоящее время в сети кампуса развернуто множество приложений. Обеспечивая высокоскоростную передачу с малой задержкой, он также может значительно повысить коэффициент использования магистральных оптических кабелей. В то же время это может значительно сократить управление эксплуатацией и обслуживанием сети с помощью пассивных сумматоров. WDM состоит из модуля цветного света (обычно называемого модулем грубого деления длины волны, а модуль плотного деления длины волны называется модулем цветного света, обычно с использованием двухволоконного модуля) и пассивных компонентов.

Длины волн передачи и приема в индикаторах модуля цветного света будут иметь номинальную центральную частоту/центральную длину волны; модуль серого света имеет широкий диапазон длин волн передачи и приема без центральной длины волны. Поэтому можно судить по тому, есть ли в индексе центральная длина волны.

Оптические модули CWDM широко используются в сетях Gigabit Ethernet и сетях «точка-точка»; Оптические модули DWDM в основном используются в крупных сетевых средах, таких как городские сети и локальные сети.

3. Резюме В настоящее время во многих сценах нашей повседневной работы и жизни «свет возвращается в медь», то есть металлическая среда передачи постепенно заменяется оптоволоконной средой, и оптическая связь стала тенденцией. . Оптический модуль является основным устройством оптической связи, и его стратегическое значение очевидно. В будущем, с ускорением строительства сетей 5G, быстрым развитием облачных вычислений и серийным строительством крупномасштабных центров обработки данных, 400G-800G станет основным конкурентным направлением индустрии оптической связи.