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湖南千兆工業(yè)光模塊

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-10

光模塊方面,中國企業(yè)在華為**光模塊和相干光模塊的占有率不足20%,25G及以上光芯片和電芯片除了海思自研幾乎沒有國產(chǎn)替代方案。基于光芯片/電芯片的平均成本占比以及LightCounting對(duì)全球光模塊市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè),我們預(yù)計(jì)2018年光芯片和電芯片的市場(chǎng)規(guī)模分別在21億美元、8億美元,2023年將分別達(dá)到52億美元、20億美元。我國是全球光模塊大的市場(chǎng)之一,預(yù)計(jì)到2023年光芯片和電芯片國產(chǎn)替代空間分別在13億美元、6億美元。以史為鑒,華為未雨綢繆意義重大。華為光通信設(shè)備全球**,不畏美國打壓,很大程度上由于對(duì)長期研發(fā)的“備胎”信心。華為海思成立于2004年,自成立以來光網(wǎng)絡(luò)解決方案芯片受到極高的戰(zhàn)略重視。華為于2012年收購英國光子集成公司CIP并于2013年收購比利時(shí)硅光子公司Caliopa,不斷增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力,今年初宣布在英國劍橋投資光芯片工廠,未來目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)下游流片、封測(cè)的自主化。當(dāng)前中美貿(mào)易談判結(jié)果仍有很大的不確定性,但從中興到華為,自主可控已成為國內(nèi)光模塊企業(yè)的普遍共識(shí)。湖南千兆工業(yè)光模塊

多模和單模光纖的區(qū)別?多模:可以傳播數(shù)百到上千個(gè)模式的光纖,稱為多模(MM)光纖。根據(jù)折射率在纖芯和包層的徑向分布情況,又可分為階躍多模光纖和漸變多模光纖。幾乎所有的多模光纖尺寸均為50/125μm或62.5/125μm,并且?guī)挘ü饫w的信息傳輸量)通常為200MHz到2GHz。多模光端機(jī)通過多模光纖可進(jìn)行長達(dá)5公里的傳輸。以發(fā)光二極管或激光器為光源。單模:只能傳播一個(gè)模式的光纖稱為單模光纖。標(biāo)準(zhǔn)單模(SM)光纖折射率分布和階躍型光纖相似,只是纖芯直徑比多模光纖小得多。單模光纖的尺寸為9-10/125μm,并且較之多模光纖具有無限量帶寬和更低損耗的特性。而單模光端機(jī)多用于長距離傳輸,有時(shí)可達(dá)到150至200公里。采用LD或光譜線較窄的LED作為光源。


湖南千兆工業(yè)光模塊

光模塊是光通信的器件。在光纖通信中,光模塊的作用很重要,它主要完成光電轉(zhuǎn)換和電光轉(zhuǎn)換,把發(fā)送過來的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào);通過光纖再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸。其主要由光電子器件、功能電路和光接口等組成,光電子器件包括光發(fā)射器件和光接/收器件兩部分。光模塊利用半導(dǎo)體材料(例如InP系和GaAs系等)內(nèi)部能級(jí)躍遷過程伴隨的光子的產(chǎn)生和吸收,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換的電子元器件。光芯片速率越高,光纖通信系統(tǒng)的傳輸效率越高,但研發(fā)、量產(chǎn)的難度也越高。高速光芯片提高傳輸速率并確保信號(hào)質(zhì)量,控制激光器開啟與關(guān)閉頻率的難度提升。

GBIC,就是GigaBitrateInterfaceConverter(千兆接口轉(zhuǎn)換器)。在2000年之前,GBIC是流行的光模塊封裝,也是應(yīng)用廣的千兆模塊形態(tài)。因?yàn)镚BIC的體積比較大,后來,SFP出現(xiàn),開始取代GBIC的位置。SFP,全稱SmallForm-factorPluggable,即小型可熱插拔光模塊。它的小,就是相對(duì)GBIC封裝來說的。SFP的體積比GBIC模塊減少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口數(shù)量。在功能上,兩者差別不大,都支持熱插拔。SFP支持帶寬是4Gbps。


(2)光模塊產(chǎn)品種類繁多,非主流產(chǎn)品迅速退出市場(chǎng)。光模塊的場(chǎng)景和性能屬性繁多,不同的封裝方式、傳輸速率、傳輸距離、光纖類型、通道數(shù)、光源波長等相互組合形成龐大的產(chǎn)品型號(hào)體系,以滿足不同場(chǎng)景、不同性能、不同預(yù)算的解決方案。新一代產(chǎn)品往往有各廠商主導(dǎo)的多種型號(hào)供客戶選擇,但通常某些成為主流,其他的則退出市場(chǎng)。(3)客戶追求更高性價(jià)比,高速率產(chǎn)品替代低速率產(chǎn)品。光模塊的發(fā)展趨勢(shì)是更小、更便宜、更節(jié)能,光模塊單位速率成本2016-2019平均每年下降38%,2024年單位帶寬成本有望接近1美元/Gb,客戶使用高速率產(chǎn)品替換低速率產(chǎn)品將有效降低單位成本。湖南千兆工業(yè)光模塊

湖南千兆工業(yè)光模塊

(2)萬兆光模塊的參數(shù):

中心波長:萬兆光模塊的中心波長有1470nm、1550nm、1590nm、1330nm-TX/1270nm-RX這幾種,其中1330nm-TX/1270nm-RX是BiDi光模塊。

傳輸距離:萬兆光模塊的傳輸距離在20km到80km不等,但是大部分的萬兆光模塊的傳輸距離都是80km。

接口:除XENPAK萬兆光模塊的接口是SC雙工以外,其余的萬兆光模塊的接口都是LC雙工。

光纖類型:萬兆光模塊的光纖類型和千兆光模塊一樣,都是SMF。

激光器類型:萬兆光模塊的激光器類型有EML 1550nm、DFB BiDi、EML CWDM、EML DWDM、DFB CWDM這幾種,從激光器的類型中我們可以得出它的中心波長或者封裝類型的信息。

DOM功能:萬兆光模塊都帶有DOM功能,這個(gè)功能可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理員實(shí)時(shí)監(jiān)控光模塊的各方面數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)管理員也可以通過查看這些數(shù)據(jù)來確保光模塊正常工作。 湖南千兆工業(yè)光模塊

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