Analyysi optisten lähetinvastaanottimien perusarvosta suurnopeusverkoissa

Nopeutetun globaalin digitalisointiprosessin keskellä dataliikenteen räjähtävä kasvu on asettanut korkeammat vaatimukset verkkoinfrastruktuurille. Yhtenä kriittisimmistä ydinkomponenteista optisissa viestintäjärjestelmissä, optiset lähetinvastaanottimet ovat laajentuneet perinteisistä tietoliikennesovelluksista erilaisiin skenaarioihin, kuten datakeskuksiin, 5G -haltijan verkkoihin, supertietokoneisiin ja pilvipalvelualustoihin. Teknologian edistymisen myötä optisista lähetinvastaanottimista on tulossa strategisesti tärkeä osa nopeaa yhteydenpitoa, ja niiden suorituskyky ja kustannukset vaikuttavat suoraan koko verkkojärjestelmän kilpailukykyyn.

Optisten moduulien peruskomponentit ja toimintaperiaatteet
Optinen moduuli on olennaisesti laite, joka muuntaa sähköiset signaalit optisiksi signaaleiksi ja päinvastoin. Se koostuu tyypillisesti lähettimestä, vastaanottimesta ja ohjauspiiristä. Lähetin käyttää laseria sähköisen signaalin moduloimiseksi optiseksi signaaliksi, joka sitten siirretään optisen kuidun kautta etäpäähän. Vastaanotin käyttää ilmaisinta optisen signaalin muuttamiseen sähköiseen signaaliin ennen kuin se käsittelee taustalaitteet. Teknologisella kehityksellä optisten moduulien pakkausmuotokertoimet ovat vähitellen standardisoituneet, kehittyvät varhaisesta GBIC: stä ja Xenpakista laajalti käytettyihin SFP-, SFP-, QSFP28- ja vielä korkeampaan Spec QSFP-DD: hen ja OSFP: hen. Erilaiset pakkausmuodot tarjoavat eriytettyjä etuja vain nopeuden lisäksi myös virrankulutuksesta, sataman tiheydestä ja lämmön hajoamisesta.

Optisten moduulien sovellustrendit tietokeskuksissa
Kun pilvipalvelu ja tekoäly kuluttavat edelleen kaistanleveyttä, datakeskuksen verkkoarkkitehtuurit kehittyvät laajamittaisiksi lehden selkärangan rakenteiksi, mikä johtaa kasvavan kysynnän nopeaan yhteyteen. Tässä skenaariossa optiset moduulit eivät ole vain siirtotyökalu, vaan myös verkkopäivityksen avainohjain. Perinteinen 10 g korvataan vähitellen 25 g: llä ja 100 g: lla, kun taas 200 g, 400 g ja 800 g optiset moduulit kypsyvät vähitellen. Tietokeskuksen optisten moduulien kysyntä ei enää ole vain suuremmille nopeuksille; Siinä korostetaan myös matalaa viivettä, vähäistä virrankulutusta ja suurta luotettavuutta massiivisen tietojenkäsittelyn ja tallennuksen yhteistyövaatimusten täyttämiseksi.

5G -aikakauden käyttövaikutus optisiin moduuleihin
5G -verkkojen käyttöönotto on edelleen nopeuttanut optisten moduulien käyttöönottoa, etenkin Fronthaul- ja BackHaul -verkkoissa, joissa kysyntä kasvaa eksponentiaalisesti. 5G: n suuret nopeudet ja matala viive vaativat siirtoyhteyksiä, joilla on suurempi kaistanleveys ja stabiilisuus, ja optiset moduulit vastaavat täydellistä vastausta tähän kysyntään. 25G-, 50G- ja jopa 100 g: n optisia moduuleja käytetään laajasti Fronthaul-verkkoissa, jotta voidaan täyttää nopean nopeuden yhdistämisvaatimus tukiasemien ja ydinverkkojen välillä. 5G on myös johtanut passiivisen aallonpituuden multipleksointitekniikan ja koherenttien optisten moduulien kehittämiseen, mikä mahdollistaa tehokkaamman siirron rajoitetuissa kuituresursseissa.

Optisen moduulitekniikan kehitys
Optisten moduulien teknologinen kehitys keskittyy pääasiassa suurempaan nopeuteen, pienempaan tehonkulutukseen ja pienempään. Suuri nopeus on alan ydinosa. 400G: stä on tullut nykyinen painopiste, kun taas 800 g: stä ja 1,6T: stä on tulossa tutkimus- ja kehityspisteitä. Sillä välin piifotoniikkatekniikan soveltaminen on kypsymässä. Integroimalla optiset komponentit piisiruihin, se vähentää merkittävästi tuotantokustannuksia ja parantaa energiatehokkuutta. Toinen huomion arvoinen alue on johdonmukaiset optiset moduulit, jotka osoittavat voimakasta kilpailukykyä pitkän matkan ja erittäin korkean kapasiteetin siirrossa. Tulevaisuudessa, kun laskentaverkkojen ja tekoälyn tietojenkäsittelyn kysyntä kasvaa edelleen, optiset moduulit kehittyvät edelleen kohti huippuluokan tuotteita.

Optisen moduulin markkinoiden kehitysnäkymät
Globaalin verkkoliikenteen jatkuvan kasvun myötä optisen moduulimarkkinoilla on uusia kehitysmahdollisuuksia. Verkon läpimenon kysyntä AI-koulutusklustereissa laajentaa nopeasti huippuluokan optisten moduulien markkinoita. Kuluttaja- ja teollisuus Internettin lähentymisen, Edge-tietojenkäsittelyn ja esineiden Internetin, lähentyminen aiheuttavat myös laajempaa kysyntää edullisille, edullisille optisille moduuleille. Jatkossa optiset moduulit eivät vain ylläpitä nopeaa kasvua ja tietokeskuksia, vaan myös avaa potentiaalia kehittyvillä aloilla, kuten älyautoissa, teollisuusautomaatiossa ja lääketieteellisessä kuvantamisessa.

Modernin informaatioyhteiskunnan välttämättömänä ydinkomponenttina optiset moduulit ovat syntyneet taustasta ja niistä on tullut digitaalitalouden keskeinen kulmakivi. Ne eivät vain määrittele verkon nopeutta ja vakautta, vaan ovat myös kriittinen komponentti tietokeskusten ja 5G -verkkojen päivityksessä. Teknologisen kehityksen ja markkinoiden laajentumisen myötä optiset moduulit jatkavat nopeaa kasvua seuraavan vuosikymmenen aikana ja niillä on yhä tärkeämpi rooli globaalissa digitaalimuutoksessa.