1. O que é um módulo óptico? O módulo óptico é composto por dispositivos optoeletrônicos, circuitos funcionais e interfaces ópticas, etc. Os dispositivos optoeletrônicos incluem duas partes: transmissão e recepção. Simplificando, a função do módulo óptico é converter o sinal elétrico em um sinal óptico na extremidade emissora e, em seguida, converter o sinal óptico em um sinal elétrico na extremidade receptora após a transmissão através da fibra óptica.

Comumente dividido em módulos ópticos monomodo e módulos ópticos multimodo, o primeiro é adequado para transmissão de longa distância e o último é principalmente adequado para transmissão de curta distância. Hoje não falaremos muito sobre os tipos e princípios de funcionamento dos módulos ópticos, mas focaremos nos cenários de aplicação dos módulos ópticos

2. Vários cenários de aplicação de módulos ópticos

2.1 Cenário de Interconexão do Data Center

Com a Internet de Todas as Coisas se tornando a norma social, os data centers, especialmente os grandes data centers na forma de clusters, estão crescendo rapidamente. Além de realizar a operação de alta velocidade e suporte estável dos serviços de terminal de Internet, a interação entre data centers também é muito importante, criando um novo cenário: DCI (Data Center Interconnect).

Este conceito nasceu nos últimos anos. Com o rápido desenvolvimento de muitos serviços emergentes, como computação em nuvem, big data e VR, muitas aplicações que dependem fortemente de data centers estão experimentando um crescimento explosivo. Um único data center fica sobrecarregado e rapidamente fica sem recursos. Um único data center não pode expandir facilmente a capacidade devido a problemas locais e de fornecimento de energia. Neste momento, vários data centers são construídos na mesma cidade ou em locais diferentes, e o suporte para interconexão e realização colaborativa de negócios entre eles tornou-se uma nova opção.

Além disso, cada vez mais empresas estão a passar por uma transformação digital e as empresas do mesmo setor precisam de partilhar e colaborar ao nível dos dados, o que também estimula a interligação entre centros de dados de diferentes empresas.

Voltando aos nossos módulos ópticos, no cenário de interconexão de data centers, os data centers precisam realizar uma interação massiva de informações. Nesse caso, tanto a quantidade de informações quanto a frequência de transmissão serão maiores e mais densas, e a distância será maior que um único data center. Destacam-se então as vantagens da comunicação por fibra óptica.

Além disso, o cenário de interconexão do data center requer dispositivos de comutação com maior velocidade, menor consumo de energia e menor tamanho, e um dos principais fatores que determinam se esse desempenho pode ser alcançado é o módulo óptico.

O tráfego de dados no data center continua a crescer, e a tendência de grande escala e achatamento entre data centers também está promovendo gradualmente o desenvolvimento de módulos ópticos para uma taxa de transmissão mais rápida. A distância de transmissão da fibra multimodo é limitada pelo aumento da taxa de sinal, por isso será gradualmente substituída pela fibra monomodo em cenários de interconexão de data centers. Atualmente, a China evoluiu gradualmente de 100G-400G para 400-800G, e a aplicação de fibra óptica monomodo pode se tornar cada vez maior.

2.2 Mercado de telecomunicações: a implantação do 5G aumentará enormemente a demanda por módulos ópticos

A rede 5G é dividida em três partes: rede de acesso, rede portadora e rede central. A rede portadora é geralmente dividida em camada de acesso metropolitano, camada de agregação metropolitana, camada principal metropolitana/linha tronco provincial e funções fronthaul e midhaul de serviços 5G de linha real. Comparado com o 4G, o 5G sofreu algumas alterações em comparação com as estações base 4G. O link de transmissão média foi adicionado e o mercado para módulos ópticos de transmissão média foi aberto desde então. Além disso, no fronthaul e backhaul de 4G, os módulos ópticos utilizados não possuem requisitos tão elevados na taxa de transmissão, e os módulos ópticos 10G são utilizados, enquanto as características de alta largura de banda, baixo atraso e grande conexão possuídas por 5G a comunicação sem fio tem grande impacto nos módulos ópticos. A função e o desempenho do módulo apresentam requisitos mais elevados. As necessidades e requisitos futuros de módulos ópticos de 25G, 50G e ainda mais módulos ópticos de 100G serão bastante melhorados.

2.3 WDM Passivo Já falamos sobre o princípio técnico da multiplexação por divisão de comprimento de onda. O princípio central desta tecnologia passiva de divisão de comprimento de onda é usar a tecnologia WDM para acoplar sinais ópticos com diferentes comprimentos de onda e transportar uma série de informações em um pacote e transmiti-las em uma fibra óptica. Para realizar a transmissão entre serviços. Os sinais ópticos destes diferentes comprimentos de onda podem ser separados na extremidade receptora. Atualmente, muitos aplicativos são implantados na rede do campus. Ao mesmo tempo que garante transmissão de alta velocidade e baixa latência, também pode melhorar significativamente a taxa de utilização de cabos ópticos de backbone. Ao mesmo tempo, pode reduzir significativamente a operação da rede e o gerenciamento de manutenção por meio de combinadores passivos. O WDM é composto por um módulo de luz colorida (comumente chamado de módulo de divisão de comprimento de onda grosso, e um módulo de divisão de comprimento de onda denso é chamado de módulo de luz colorida, geralmente usando módulo de fibra dupla) e componentes passivos.

Os comprimentos de onda de transmissão e recepção nos indicadores do módulo de luz colorida terão uma frequência central/comprimento de onda central nominal; o módulo de luz cinza possui uma ampla gama de comprimentos de onda de transmissão e recepção sem um comprimento de onda central. Portanto, pode ser avaliado se existe um comprimento de onda central no índice.

Os módulos ópticos CWDM são amplamente utilizados em redes Gigabit Ethernet e ponto a ponto; Os módulos ópticos DWDM são usados ​​​​principalmente em grandes ambientes de rede, como redes metropolitanas e redes locais.

3. Resumo Hoje em dia, muitas cenas do nosso trabalho e vida diários atuais perceberam "luz em cobre de volta", ou seja, o meio metálico na transmissão foi gradualmente substituído pelo meio de fibra óptica, e a comunicação óptica tornou-se uma tendência . O módulo óptico é o dispositivo central da comunicação óptica e seu significado estratégico é evidente. No futuro, com a aceleração da construção de redes 5G, o rápido desenvolvimento da computação em nuvem e a construção em lote de data centers em grande escala, 400G-800G se tornará a principal direção de competição da indústria de comunicação óptica.