【光电通信】400G/800G/1.6T高速光模块从入门到精通

 今日光电 

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随着AI大模型、HPC、云计算等业务的飞速发展，带动算力基础设施的快速增长，400G、800G等高速率光模块需求呈指数级增长，直接驱动光模块向更高速率发展的技术升级。

本文不再赘述背景，直接给出一些干货材料供大家参考！

AI等业务的快速发展驱动高速率数据传输需求日益增长，400G、800G甚至1.6T光模块快速迭代演进。

封装方式的变化

随着光电子器件的发展和集成度的不断提高，光电器件的性能和传输带宽逐渐增加，光模块的封装方式也在持续演进，更高速率传输和更小的尺寸是发展的方向指引。针对不同的速率和场景，可以选择不同的封装形式。

不同封装模式的尺寸对比如下

如何提升光模块的速率

提升光模块的速率有三种思路：

• 更高阶的调制技术，如NRZ→PAM4→xQAM

• 提升光器件速率（更高的波特率），如从25G→50G→100G→200G

• 增加并行通道数量（更多lane）：方法一，增加光纤对数，如4对多模光纤的SR4，传输100G（每通道25G）；方法二，采用波分复用，如1对单模光纤的LR4，传输100G（每波长25G），再如40G BiDi，传输40G（单纤双向，每波长20G）

关于并行通道数量（更多lane）：普通的SFP（Small Form-factor Pluggable，小型可插拔式光模块）、SFP+、SFP28等走的是单通道速率提升的路子； QSFP（Quad Small Form Factor Pluggable，Quad代表4通道）、OSFP（Octal Small Formfactor Pluggable，Octal代表8通道）、QSFP-DD（Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density，4通道基础上Double Density也是8通道）等走的是多通道的技术路线。

关于光模块的传输距离的区分

以太网联盟定义的最新的光模块接口和命名

在数据中心场景中，重点关注一下MMF多模光模块的这一列，国内数据中心由于机房模块面积的限制，一般机房模块内部用多模光模块就可以满足要求了。

部分典型光模块实现比较

部分典型光模块实现原理框图

• 100G光模块原理框图

• 400G光模块原理框图

• 800G光模块原理框图

光模块速率提升与更高速光模块实现路线

写在最后

随着对更快、更高效数据传输需求的不断增长，400G/800G/1.6T光模块的时代已全面到来。国产光模块厂商也迎来快速发展的良机，LightCounting最新发布的2023年全球光模块厂商TOP10，分别为中际旭创、Coherent、华为（海思）、思科、光迅、海信、新易盛、华工正源、索尔思、Marvell，国内共7家厂商上榜。

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