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200G AOC主流技术方案有哪些?

AOC有源光缆,因其低成本、高性能等特性,被广泛应用于超大规模数据中心和高性能计算(HPC)市场应用。

AOC有源光缆,因其低成本、高性能等特性,被广泛应用于超大规模数据中心和高性能计算(HPC)市场应用。AOC也不断向更高速率升级,100G、200G甚至400G AOC都不断有新产品推出。其中200G AOC无疑是近年正值当红的产品,那么200G AOC技术方案有哪些呢?

市面上的200G AOC所采用的技术方案大抵相同,其中200G AOC封装多为QSFP-DD和QSFP56,调制方式从NRZ过渡到PAM4,而激光器则几乎都采用VCSEL激光器,以此实现200G光互连。

200G AOC封装-QSFP-DD/QSFP56

200G AOC主要采用新一代主流封装模式QSFP56和QSFP-DD,实现对QSFP前向和后向兼容。

200G-AOC封装

QSFP56封装具有四个发射和接收端口,但是每个通道传输速率高达56Gbps,调制方式为PAM4,是200Gb/s常用解决方案。

QSFP-DD可插拔封装典型系统设计中支持至少12瓦的热容,更高的热容降低了模块对散热功能的要求,从而避免了不必要的成本。其电气接口采用8个通道,每通道速率高达25Gb/s(NRZ调制)或50Gb/s(PAM4调制),聚合提供高达200Gb/s或400Gb/s的解决方案。

200G AOC调制方式-NRZ/PAM4

以易飞扬200G AOC产品为例,易飞扬以QSFP-DD封装为主的200G AOC采用传统的NRZ(Non-Return-to-Zero)调制方式,而以QSFP56封装为主的系列多采用PAM4(Pulse Amplitude ModulaTIon:脉冲幅度调制)调制技术,这两种调制方式有何不同呢?

传统的数字信号最多采用的是NRZ信号,即采用两种信号电平来表示数字逻辑信号的1、0信息,每个符号周期可传输1bit的逻辑信息;PAM4信号则可以采用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)。

因此,要实现同样的信号传输能力,PAM4信号的符号速率只需要达到NRZ信号的一半即可,因此传输通道对其造成的损耗大大减小。

PAM信号是下一代数据中心做高速信号互连的一种热门信号传输技术,被广泛应用于200G/400G接口的电信号或光信号传输。

NRZ和PAM4

200G AOC激光器-VCSEL激光器

VCSEL激光器以其体积小、集成容易,目前与多模光纤的耦合效率可达90%等优势,广泛应用于光通信、光互连、光存储等领域。

VCSEL激光器是一种化合物半导体有源器件。主要由多量子阱(MQW)有源层构成的光学腔和上下两组高反射率的分布反馈布拉格反射镜(DBR)组成,通过激光器的driver产生bias电流产生”0″和”1″的脉冲。VCSEL激光器件的出光方向与谐振腔面相垂直,因此其在工艺制造中可以很方便地在芯片上执行品质检测,进而直接排除故障以获得制造成本的降低。

VCSEL相比于其它光源有何优势?

  • 体积小
  • 价格低廉
  • 单纵模输出
  • 阈值电流小
  • 圆形输出光斑
  • 易集成为大面积阵列
  • 目前与多模光纤的耦合效率超过90%

而易飞扬在基于VCSEL技术的AOC研制上一直处于行业领先地位,并形成了自动化的生产平台。

采用以上主流技术方案,易飞扬借用自身优势,倾力打造的200G全系列产品不仅旨在帮助客户解决传输难题,更为全力推进国内200G速率产品的向前演进贡献资源和力量。

易飞扬200G AOC

易飞扬200G AOC产品

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