200G AOC主流技術方案有哪些?

AOC有源光纜,因其低成本、高性能等特性,被廣泛應用於超大規模數據中心和高性能計算(HPC)市場應用。AOC也不斷向更高速率升級,100G、200G甚至400G AOC都不斷有新產品推出。其中200G AOC無疑是近年正值當紅的產品,那麼200G AOC技術方案有哪些呢?

市面上的200G AOC所採用的技術方案大抵相同,其中200G AOC封裝多爲QSFP-DD和QSFP56,調製方式從NRZ過渡到PAM4,而激光器則幾乎都採用VCSEL激光器,以此實現200G光互連。

200G AOC封裝-QSFP-DD/QSFP56

200G AOC主要採用新一代主流封裝模式QSFP56和QSFP-DD,實現對QSFP前向和後向兼容。

200G AOC封裝

QSFP56封裝具有四個發射和接收端口,但是每個通道傳輸速率高達56Gbps,調製方式爲PAM4,是200Gb/s常用解決方案。

QSFP-DD封裝典型系統設計中支持至少12瓦的熱容,更高的熱容降低了模塊對散熱功能的要求,從而避免了不必要的成本。其電氣接口採用8個通道,每通道速率高達25Gb/s(NRZ調製)或50Gb/s(PAM4調製),聚合提供高達200Gb/s或400Gb/s的解決方案。

200G AOC調製方式-NRZ/PAM4

以易飛揚200G AOC產品爲例,易飛揚以QSFP-DD封裝爲主的200G AOC採用傳統的NRZ(Non-Return-to-Zero)調製方式,而以QSFP56封裝爲主的系列多采用PAM4(Pulse Amplitude ModulaTIon:脈衝幅度調製)調製技術,這兩種調製方式有何不同呢?

傳統的數字信號最多采用的是NRZ信號,即採用兩種信號電平來表示數字邏輯信號的1、0信息,每個符號週期可傳輸1bit的邏輯信息;PAM4信號則可以採用4個不同的信號電平來進行信號傳輸,每個符號週期可以表示2個bit的邏輯信息(0、1、2、3)。

因此,要實現同樣的信號傳輸能力,PAM4信號的符號速率只需要達到NRZ信號的一半即可,因此傳輸通道對其造成的損耗大大減小。

PAM信號是下一代數據中心做高速信號互連的一種熱門信號傳輸技術,被廣泛應用於200G/400G接口的電信號或光信號傳輸。
200G AOC調製方式

200G AOC激光器-VCSEL激光器
VCSEL激光器以其體積小、集成容易,目前與多模光纖的耦合效率可達90%等優勢,廣泛應用於光通信、光互連、光存儲等領域。

VCSEL激光器是一種化合物半導體有源器件。主要由多量子阱(MQW)有源層構成的光學腔和上下兩組高反射率的分佈反饋布拉格反射鏡(DBR)組成,通過激光器的driver產生bias電流產生"0"和"1"的脈衝。VCSEL激光器件的出光方向與諧振腔面相垂直,因此其在工藝製造中可以很方便地在芯片上執行品質檢測,進而直接排除故障以獲得製造成本的降低。

VCSEL相比於其它光源有何優勢?

  • 體積小
  • 價格低廉
  • 單縱模輸出
  • 閾值電流小
  • 圓形輸出光斑
  • 易集成爲大面積陣列
  • 目前與多模光纖的耦合效率超過90%

採用以上主流技術方案,傾力打造的200G全系列產品不僅旨在幫助客戶解決傳輸難題,更爲全力推進國內200G速率產品的向前演進貢獻資源和力量。
200G AOC產品
本文轉自:https://www.gigalight.com/cn/bbs/technical-2211.html

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