重庆万兆工业光模块

GBIC封装–热插拔千兆接口光模块，采用SC接口。GBIC是GigaBitrateInterfaceConverter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。SFP封装–热插拔小封装模块，目前数率可达4G，多采用LC接口。SFP是SMALLFORM.PLUGGABLE的缩写，可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC（MINI‐GBIC）重庆万兆工业光模块

高速率产品门槛提高，考验研发能力。从产品设计上来说，光模块实现更高的速率只有提高光源速率、提高通道数以及高阶调制三种解决方案。提高光源速率面临着III-V族半导体激光器性能瓶颈，目前Oclaro、AAOI推出的50G光源解决方案均为外调制的EML。提高并行通道数面临着体积、功耗、散热等设计封装难点，并且增加了客户的光纤资源成本。高阶调制主要有PAM4或相干调制两种，PAM4是目前传统方案下400G光模块**常用提高单通道速率的方法，较NRZ调制速率提高2倍，但相应增加了DSP和CDR芯片成本。利用PAM4调制技术，配合25GVCSEL*8、25GEML*8或50GEML*4，国内光模块厂商已经陆续推出了SR8、FR8、FR4光模块，能够实现100米到2千米的传输距离、低于10W的功耗、0到70度的温宽，服务于超级数据中心和云服务商的400G交换机。重庆万兆工业光模块

QSFP-DD，成立于2016年3月，DD指的是“DoubleDensity（双倍密度）”。将QSFP的4通道增加了一排通道，变为了8通道。它可以与QSFP方案兼容，原先的QSFP28模块仍可以使用，只需再插入一个模块即可。QSFP-DD的电口金手指，数量是QSFP28的2倍。QSFP-DD每路采用25GbpsNRZ或者50GbpsPAM4信号格式。采用PAM4，可以支持400Gbps速率。NRZ和PAM4PAM4（4PulseAmplitudeModulation）是一个“翻倍”技术。对于光模块来说，如果想要实现速率提升，要么增加通道数量，要么提高单通道的速率。传统的数字信号**多采用的是NRZ（Non-Return-to-Zero）信号，即采用高、低两种信号电平来表示要传输的数字逻辑信号的1、0信息，每个信号符号周期可以传输1bit的逻辑信息。而PAM信号采用4个不同的信号电平来进行信号传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息（0、1、2、3）。在相同通道物理带宽情况下，PAM4传输相当于NRZ信号两倍的信息量，从而实现速率的倍增。

10G模块经历了从300Pin，XENPAK，X2，XFP的发展，**终实现了用和SFP一样的尺寸传输10G的信号，这就是SFP+。SFP凭借其小型化低成本等优势满足了设备对光模块高密度的需求，从2002年标准推了，到2010年已经取代XFP成为10G市场主流。

SFP+光模块优点：

1、SFP+具有比X2和XFP封装更紧凑的外形尺寸(与SFP尺寸相同）；

2、可以和同类型的XFP,X2,XENPAK直接连接；

3、成本比XFP,X2,XENPAK产品低。

SFP+和SFP的区别：

1、SFP和SFP+外观尺寸相同；

2、SFP协议规范：IEEE802.3、SFF‐8472；

SFP+和XFP的区别：

1、SFP+和XFP都是10G的光纤模块，且与其它类型的10G模块可以互通；

2、SFP+比XFP外观尺寸更小；

3、因为体积更小SFP+将信号调制功能，串行/解串器、MAC、时钟和数据恢复(CDR)，以及电子色散补偿(EDC)功能从模块移到主板卡上；

4、XFP遵从的协议：XFPMSA协议；

5、SFP+遵从的协议：IEEE802.3ae、SFF‐8431、SFF‐8432；

6、SFP+是更主流的设计。

7、SFP+协议规范：IEEE802.3ae、SFF‐8431、SFF‐8432。

光通讯传输速率越来越高，100G、200G早已规模性使用，400G也早已有样品交付，甚至800G也已开始在实验室研发，而如何设计高质量的光模块，至关重要。传输速率的增加，给光模块的设计带来了全方面的挑战，如信号完整性、电磁兼容等。如何通过仿真，提高光模块设计能力，减少光模块产品设计迭代次数，缩短设计周期，是很多光模块公司关心的问题。

光有源器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件，可谓是光传输系统的心脏。要想对整个光电链路进行仿真，就需要能够对光有源器件进行准确建模。 重庆万兆工业光模块

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光模块芯片具有极高的技术壁垒和复杂的工艺流程，因而是光模块 BOM成本结构中占比大的部分。光芯片的成本占比通常在40%-60%，电芯片的成本占比通常在10%-30%之间，越高速、**的光模块电芯片成本占比越高，但规模优势可以增加采购的议价能力。高速芯片国产率亟待提升，芯片产业链薄弱环节需逐步解决高速芯片国产化率亟待提升。光芯片方面，我国在10G及以下光芯片具备替代的能力，但仍有很大市场空间。商业级25G的DFB、EML、APD、PIN 部分厂商已在客户验证阶段，成本降低和良率提升仍有很长的路要走。50GEML、窄线宽波长可调激光器芯片、100G 及以上相干集成光收发芯片等面向5G的关键芯片几乎全部由国外厂商提供， 海思、光迅等研发走在前列的企业目标基本是实现自给。电芯片方面，我国25G/100G多模光模块配套 IC 基本实现替代能力，但产能远远不足。25G/100G 单模和更高速率自给率估计*有1%，高速 TIA、CDR、DSP 等基本和国外存在 1-2 代的技术差距。 重庆万兆工业光模块

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