当前位置：

光通信技术发展之路【2】

近年来，相干光通信技术发展迅速，相干光通信充分利用了相干通信的混合频率增益、良好的信道选择性和波长可调性。与传统的IM/DD相比，相干光通信系统具有灵敏度高、传输距离长、波长选择性好、通信容量大的优势，系统采用电均衡算法和色散补偿技术，提高了系统的 OSNR容限。

近年来，相干光通信技术发展迅速，相干光通信充分利用了相干通信的混合频率增益、良好的信道选择性和波长可调性。与传统的IM/DD相比，相干光通信系统具有灵敏度高、传输距离长、波长选择性好、通信容量大的优势，系统采用电均衡算法和色散补偿技术，提高了系统的 OSNR容限。目0 Gbit/s的相干系统正在大规模部署，400 Gbit/s的相干系统也已投入商用。随着行业逐步向1 Tbit/s及以上发展，新技术如超级通道传输、大规模光子集成和高阶 QAM 调制等技术正在引入。

作为光通信技术的践行者，拜安光电将以分期专栏的形式带您走进光纤通信技术发展史，本期内容为集成光电子学技术助力光传输性能提升，预计阅读时长5-8分钟。

向下滑动阅览光纤通信发展史

20 世纪 70 年代，室温连续运转半导体激光器和低损耗光纤的出现使光通信系统商用成为可能；
20 世纪 80 年代，DFB激光器的出现使光纤单模传输成为可能，光纤通信系统的传输距离和传输质量大幅提升；
20 世纪 90 年代，EDFA等光放大器的实现奠定了光纤通信长距离传输的基础；
2000 年，AWG等波分复用/解复用器件在DWDM 系统商用，极大地扩展了光纤通信传输容量；
2010 年，相干光通信技术大力发展，与传统的IM/DD相比，相干光通信系统具有灵敏度高、传输距离长、波长选择性好、通信容量大的优势，相干技术把光通信系统的传输容量提升了一个台阶；
To be continued......

光子集成技术发展之路

光纤通信已成为现代信息咨询的主要传播途径，光通信网络中的骨干网、城域网、接入网是需要越来越多种类的光收发模块。随着光通信系统集成度的不断提升，光模块也正在向高速率、小型化、低成本、低功耗、热插拔5个方向发展，光子集成技术应运而生。下图列举了相干光模块的发展历程，相干模块从MSA向可插拔CFP发展，尺寸和功耗也在大幅减小。

光子集成电路（PIC）集成的是各种不同的光学器件或光电器件，比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器，光集成技术是未来光器件的主流发展方向，光子集成技术相对于目前采用的分立元器件，在小尺寸、低功耗、低成本和高可靠性等方面优势明显，是未来光器件的主流发展方向。

对于DWDM 系统的光合/分波器模块，平面光波导（PLC）集成技术是阵列波导光栅（AWG）模块成熟的解决方案，除非有新的技术可以实现AWG模块低成本、低插入损耗、高波长稳定性和低功耗等性能，否则这种情况将在未来几年继续下去。铟磷光子集成技术是一种用于电吸收调制激光器（EML）、可调谐激光器和高性能调制器的光子学技术，然而，它的制造效率远低于CMOS工艺。硅光子集成技术是许多光学元器件和模块的一种新技术解决方案，可实现小体积、低功耗、低成本：可用于传输线路的100/400 Gbit/s集成收发相干器件（IC-TROSA）、接入侧的25 Gbit/s调制可调谐激光器、数据中心的100/400 Gbit/s模块、5G前传的25 Gbit/s光模块以及未来光电单片集成芯片。

相干DSP技术发展之路

随着相位调制和相干检测技术的发展，数字信号处理（DSP）技术开创了光通信系统的数字时代，采用先进的数字信号处理技术则能进一步提升频谱效率延长传输距离。通过自适应调制、调制带宽可变和调制格式可调，可以更有效地利用大容量光传输系统。DSP 技术在相干系统应用中的功能结构如图2所示。

如上图所示，DSP技术中采用了色散补偿技术，大幅提高了系统色散容限，简化了系统设计，节约了成本，其对色度色散容限达到60000 ps/nm，偏振模色散容限为180 ps，省去了原有10 Gbit/s系统中色散补偿模块（DCM）或色散补偿光纤等。同时采用FEC软判决和硬判决相结合，其纠错编码增益提升，系统传输性能更优。随着DSP的更迭发展，更多的算法和功能在不断的加入，如非线性补偿技术、多编码调制解调技术，同时，随着相干光器件产业化转向 400 Gbit/s 和可插拔数字相干光学（DCO）模块，相干DSP也在向支持64 Gbaud波特率和DP-64QAM复杂码型调制/解调方向发展。如图3所示，随着CMOS工艺节点的不断优化提升，DSP 的集成度和功耗也在不断降低，下一代将开发7 nm工艺的DSP芯片，以满足下一代 QSFP-DD 封装的相干模块更低功耗、更小尺寸的需求。

传统的基于DSP技术的长距离相干接收，优先考虑性能和传输距离，对于数据中心应用来说不是的，因为数据中心成本、功耗和端口密度是重要的。为了降低能耗及成本，采用DSP-Free技术，在链路中采用基于模拟信号处理的低功耗架构设计，从而避免ADC和数字信号处理带来的高能耗。我司也有配套的相干传输系统可供选择。

B&A 相干光传输产品一览

100G Coherent Transponder

200G Coherent Transponder

200G Coherent Transceiver

关注我们了解更多光通信相关内容

拜安光电（香港最精准马资料大全），是专精特新“小巨人”企业及国家高新技术企业，是光纤放大器和波分传输解决方案提供商，公司长期聚焦于光纤放大技术，光纤传输技术，光纤检测技术的革新与工程化。产品应用于光纤骨干通信，光纤接入，有线电视，工业，科研，医疗等多个领域。产品包括光纤放大器，光纤通信子系统，各种光源及光电解决方案。拜安光电生产在线运行的设备分布于世界各个角落，为光通信的发展贡献力量。