400G LAN接口光模块的技术分析

　　1、400G LAN接口光模块的技术分析

　　400G LAN（局域网）接口光模块可能将继续采用100G 以太网中独有的并行传输方式。2011年2月，Finisar在“超越100GE”的研讨会上提出了400 GE模块标准建议，主要支持400 GE-LR16和400 GE-SR16两种应用。其中400 GE-LR16采用16×25 G LAN WDM （1330、1310、1290 和1270 nm 4个波道）来实现，而400 GE～SR16则采用了16×25 G多模光纤接口。此外在物理层定义了CAUI（附加单元接口）-16、CPPI（并行物理接口）-16电接口标准。16×25 G仅仅是100GE的线性扩展，只要工艺达到要求就没有其他技术难点。相比之下，光纤并行将有更多的发展空间，但需要密度更高的光子集成技术的支持才可以使400G商用成为可能。

　　此外，Finisar还提出了400G LAN 应用的其他可能方式：第1种是利用已商用化的4O G 的EML（电吸收调制激光器）技术组成10×40 G架构；第2种是依靠提高EML技术，采用4电平幅度调制和DSP（数字信号处理）进行色散补偿的8×50 G的构架；第3种是4×100G的架构，这种架构必须采用复杂的幅度相位调制，如PM-QPSK（偏振复用-正交相移键控），目前还没有能够商用化的技术演示。

　　NTT的研究报告也指出，在串行数据传输中，16×25 G、10×40G和8X 50 G这几种架构都有可能。对于50 G，调制方式也有基于MZ（马赫-曾德）的DQPSK（差分正交相移键控）调制、或者OOK（开关键控）调制。每种架构在体积、成本、功耗等方面都各有优缺点。从目前的研究成果来看，DML（直接调制激光器）制作工艺简单，功耗低，但是ER（消光比）很小。EML制作工艺复杂、功耗相对较大，但ER较大，可以获得很清晰的眼图。此外，基于InGaA1As的量子阱EAM（电吸收调制器）减小了由于价带偏移造成的在调制过程中的空穴堆积，因此适合用做高速调制。图1～ 图3分别是NTT 在OFC 2011上展示的用于400 GE 的1300 nm、50 G EML的光谱，注入电流与出纤功率的关系以及传输10和40 km后的输出眼图。

　　对于400 GE系统而言，50 G 的OOK调制由于其整个发射端的体积优势，是一种比较好的折中选择。在这种调制方式下，DML相比而言实现起来更加困难。因此可以预言，EML和8×50 G 的OOK调制在400 GE系统中前景看好。