【光电通信】单模下沉趋势-高速多模光传输的未来在哪？

今日光电 2024-12-14 18:00

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今日光电

有人说，20世纪是电的世纪，21世纪是光的世纪；知光解电，再小的个体都可以被赋能。追光逐电，光赢未来...欢迎来到今日光电！

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单模下沉： 随波特率迭代升级，多模方案传输距离减少，单模IM/DD方案下沉挤压多模VCSEL的短距互联应用的趋势;

在两年前，业内普遍认为VCSEL方案的带宽提升难度较大：在112G时代，理论上仅有少数供方具有芯片规划，长期构成事实独家；业内部分供方一度认为224G VCSEL不可能具有技术可行性;直到业内某首次发布224G VCSEL激光器，配合足够的数字信号处理能力，也实现224G的短距传输的事实带来了一个新的问题：224G 多模光传输的未来在哪里？

随着光互联波特率的提升到224G，和多模光纤自身的色散和带宽限制，100m距离等级已不太可能出现多模VCSEL方案，所以未来的多模光互联唯一的发展方向就是下沉挤压超短距互联的市场；

根据我方评估：

1）224G VCSEL+DSP（必含MLSE）方案的传输中位距离为40-60m;具体和VCSEL带宽和DSP复杂度相关;

2）224G VCSEL Linear方案（SERDES为224G LR接口）的传输中位距离为10m-20m;具体和芯片带宽、非线性系数Skew和SERDES的净链路预算相关;

那么在短距和超短距的应用上，主要分为两个场景：

A）在光方案中竞争。

在短距场景是一个成本的敏感场景。224G VCSEL+DSP方案的竞争对手是224G EML/SiP Linear LPO/AOC方案。因为DSP需要回收研发成本，其初期成本可观；所以224G VCSEL+DSP的50m方案在初期即不具备过去那种先天性的比特成本和比特功耗优势;而线性AOC方案使用时，用户几乎不用担心LPO先天具备的DDM和互联互通风险;

B）跟电方案竞争;单/多模下沉挤压超短距市场或和电互联的竞争趋势

在超短距场景，第一竞争对手是Copper。

其对比电的优势是：在224G速率开始，224G VCSEL Linear方案在比特成本评估上已经开始优于224G Copper+Retimer方案；

其对比电的劣势是：可靠性和与低可靠性需求匹配的可维护性;多模产业链发展的滞后效应，导致在需要电光等速匹配场景中的发展滞后需求的特点；比如去往背板的光互联也必须将模块放置在面板才具有可商用的可能;

在超短距场景，第二竞争对手是单模硅光方案，尤其是MR为代表方案。

其对比单模方案的优势是：在224G速率开始，采用VCSEL的Linear光互联方案采用VCSEL的Linear光互联方案对比单模方案理论上除了继续延续成本优势，

其对比单模方案的劣势是：互联的比特密度不足的问题。多模方案在高密度的应用上几乎很难具有竞争力；当前业内出现了单模VCSEL圆形阵列+多芯光纤耦合的空分复用的目标应用，但单模VCSEL的带宽和该种工艺尚未有证据能应用高密度场景；

这样看来，224G传统VCSEL的应用可能面临各方案的竞争和挑战，潜在的应用除了传统的多模AOC光互联、DDC计算设备互联，似乎没有更多的新增市场应用？传统多模VCSEL速率演进的意义和新增用量市场在哪里？是一个需要深思的问题!

来源：智光咨询