800Gbit/s光模塊技術(shù)及應(yīng)用

王會濤 張平化 蘇展

摘要：800Gbit/s光模塊場景包括SR（100m場景）、DR/FR/LR（500m/2km/10km場景）、ER/ZR（40km/80km場景）。結(jié)合商用規(guī)律和技術(shù)成熟度兩個(gè)維度，提出了單模方案下沉、單波200Gbit/s來臨、相干下沉3個(gè)趨勢判斷。預(yù)測了800Gbit/s主流模塊接口形態(tài)，具體包括基于直接調(diào)制激光器（DML）/硅光（SiPh）的800Gbit/sSR8、基于電吸收調(diào)制激光器（EML）/SiPh的800Gbit/sDR4、基于EML的800Gbit/sFR4、基于EML的800Gbit/sLR8和基于相干的800Gbit/sER/ZR。

關(guān)鍵詞：單模方案下沉;單波200Gbit/s;相干下沉

Abstract：Applicationsof800Gbit/sopticalmodulecontainSR（100mscenario），DR/FR/LR（500m/2km/10kmscenario），andER/ZR（40km/80kmscenario）.Basedonthecommerciallawandtechnologymaturity，threetrendsofsingle-modesinking，singlewavelength200Gbit/scoming，andcoherentsinkingareproposed.Theinterfaceformsof800Gbit/smainstreammodulesarepredicted，including800Gbit/sSR8basedondirectmodulationlaser（DML）/siliconphotonics（SiPh），800Gbit/sDR4basedonelectroabsorptionmodulationlaser（EML）/SiP，800Gbit/sFR4basedonEML，800Gbit/sLR8basedonEML，and800Gbit/sER/ZRbasedoncoherence.

Keywords：single-modesinking;singlewavelength200Gbit/s;coherentsinking

1市場預(yù)測和應(yīng)用場景

4K虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、并發(fā)率和實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。根據(jù)Omdia預(yù)測[1]，未來幾年隨著帶寬需求的不斷提升，雖然100、200、400Gbit/s光模塊仍將保有最大的市場占有量，但是800Gbit/s光模塊將在2023年實(shí)現(xiàn)商用，在2025年實(shí)現(xiàn)規(guī)模部署。

如圖1所示，根據(jù)800GE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對于架頂交換機(jī)（TOR）到Leaf交換機(jī)的連接距離，短的有幾十米，長的可能有幾百米。在這部分連接上，大型互聯(lián)網(wǎng)公司普遍采用100Gbit/s速率的連接技術(shù)，并從2021年開始逐步換代到200Gbit/s或400Gbit/s的速率技術(shù)。一些領(lǐng)先的公司會在2023年開始試用800Gbit/s技術(shù)。Leaf到Spine交換機(jī)的連接，或者Spine交換機(jī)到核心路由器的連接，可能會解決一個(gè)園區(qū)內(nèi)部或者相鄰園區(qū)之間的互聯(lián)問題。這種連接距離會達(dá)到2km，甚至10km。接口速率也將從2021年開始由100Gbit/s逐步換代到200Gbit/s或400Gbit/s速率。一些公司會在2023年開始試用800Gbit/s技術(shù)。數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）一般是指相鄰幾個(gè)數(shù)據(jù)中心之間負(fù)載均衡或容災(zāi)備份的連接，這種連接距離可能長達(dá)幾十公里。對于這么遠(yuǎn)的距離，由于光纖資源比較珍貴，人們主要采用密集波分復(fù)用加相干通信的方式以盡可能復(fù)用光纖資源。我們把800Gbit/s光模塊的應(yīng)用場景分為SR（100m場景）、DR/FR/LR（500m/2km/10km場景），以及ER/ZR（40km/80km場景）。

2技術(shù)方案

2.1方案概述

800Gbit/s技術(shù)方案演進(jìn)包括3代。

第1代為8光8電：光接口8×100Gbit/s，電接口8×100Gbit/s，商用時(shí)間為2021年;

第2代為4光8電：光接口4×200Gbit/s，電接口8×100Gbit/s，商用時(shí)間預(yù)計(jì)為2024年;

第3代為4光4電：光接口4×200Gbit/s，電接口8×100Gbit/s，商用時(shí)間預(yù)計(jì)為2026年。

從長期來看（5年內(nèi)），光/電單信道200Gbit/s技術(shù)將會實(shí)現(xiàn)普及;從短期來看（3年內(nèi)），由于單信道200Gbit/s的光電芯片器件和均衡技術(shù)目前尚不成熟，產(chǎn)業(yè)界仍需要時(shí)間來突破相關(guān)技術(shù)瓶頸。

2.1.1電接口及封裝

從100Gbit/s直調(diào)直檢光模塊發(fā)展來看，當(dāng)電接口單通道速率與光接口單通道速率相同時(shí)，光模塊的架構(gòu)將達(dá)到最佳狀態(tài)，并具有低功耗、低成本等優(yōu)勢。單通道100Gbit/s電接口將是8×100Gbit/s光模塊的理想電接口，單通道200Gbit/s電接口將會是4×200Gbit/s光模塊的理想電接口。在封裝方面，800Gbit/s光模塊可能存在雙密度四通道小型可插拔（QSFP-DD800）、八通道小型可插拔（OSFP）等不同形式。由于存在模塊內(nèi)走線和連接器損耗等因素，基于200Gbit/s電接口的可插拔光模塊仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

2.1.2光接口

800Gbit/s光模塊光接口架構(gòu)主要有3種，如圖2所示[3]。

（1）8×100Gbit/s4電平脈沖幅度調(diào)制（PAM4）光模塊：PAM4收發(fā)器以53Gbd運(yùn)行，使用8對數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、8個(gè)激光器、8對光收發(fā)器，以及1對8通道粗波分復(fù)用器（CWDM）或基于以太網(wǎng)通道的波分復(fù)用（LAN-WDM）（取決于光纖色散損失）復(fù)用器和解復(fù)用器（SR/DR應(yīng)用場景不需要）。

（2）4×200Gbit/sPAM4光模塊：PAM4收發(fā)器以106Gbd運(yùn)行，使用4對DAC和ADC、4對光收發(fā)器（包括4個(gè)激光器），以及1對4通道CWDM或LAN-WDM（取決于光纖色散損失）復(fù)用器和解復(fù)用器（SR/DR應(yīng)用場景不需要）。

（3）800Gbit/s相干光模塊：在雙極化十六正交振幅調(diào)制（16QAM）下以128Gbd運(yùn)行。它使用4對DAC和ADC、1個(gè)激光器和1對光收發(fā)器，可以在數(shù)據(jù)中心相干光模塊中使用固定波長激光器，以降低成本和功耗。

8×100Gbit/s直調(diào)直檢方案可利用已有技術(shù)架構(gòu)，相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)比較成熟，供應(yīng)鏈也較為完善。在SR場景下，垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）100Gbit/s技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。提升多模方案性能和降低多模光纖成本，將成為該技術(shù)持續(xù)演進(jìn)的關(guān)鍵因素。以硅光（SiPh）和直接調(diào)制激光器（DML）為代表的單模技術(shù)迅速發(fā)展。其中，SiPh技術(shù)發(fā)展更為迅速，未來有望在100m及以下傳輸距離的應(yīng)用場景中與多模方案展開競爭。在DR/FR場景下，存在電吸收調(diào)制激光器（EML）、DML和SiPh3種方案。在LR場景下，有基于粗波分復(fù)用（CWDM）、細(xì)波分復(fù)用（LWDM）和窄帶細(xì)波分復(fù)用（nLWDM）的800Gbit/sLR8方案，這些方案目前仍處于研究階段。在波長選擇上，由于O波段邊緣波長的色散較大，LWDM8在色散代價(jià)方面優(yōu)于CWDM8。目前，10km及以上距離的直調(diào)直檢方案主要面臨“最壞情況”色散和狹窄的色散容限匹配挑戰(zhàn)。構(gòu)建新的波長體系并壓縮多通道波長范圍，可使最壞情況色散相應(yīng)變窄，從而簡化數(shù)字信號處理（DSP）設(shè)計(jì)，降低理論功耗。例如，8×100Gbit/sPAM4直調(diào)直檢方案采用800GHz間隔的LWDM方案時(shí)色散受限距離約為10km，采用400GHz間隔的nLWDM方案時(shí)色散受限距離可拓展至20km，采用200GHz間隔的nLWDM時(shí)色散受限距離可進(jìn)一步拓展至40km。同時(shí)，壓縮零色散點(diǎn)分布或飄移范圍，縮小對應(yīng)的色散范圍，也是解決方案之一。然而，由于不同廠家光纖產(chǎn)品零色散點(diǎn)的分布并不統(tǒng)一，大范圍壓縮仍存在難度。

對于4×200Gbit/s直調(diào)直檢方案，單通道200Gbit/s沿用PAM4調(diào)制碼型，可利用相對成熟的PAM4產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)條件（但也不排除新調(diào)制碼型的可能性）。在4×200Gbit/sDR和FR應(yīng)用場景中，目前有4路單模并行（PSM4）和CWDM4兩種技術(shù)方案。這兩種方案目前仍面臨較多挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步展開研究。對于LR應(yīng)用場景，有基于CWDM、LWDM，以及nLWDM的800Gbit/sLR4方案。這些方案目前仍處于研究討論階段，需要高帶寬光電芯片器件、更強(qiáng)的均衡技術(shù)和前向糾錯（FEC），以確保糾后的誤碼率（BER）。

800Gbit/s相干光模塊的器件帶寬需要極大提升，同時(shí)器件設(shè)計(jì)難以一步到位地實(shí)現(xiàn)帶寬翻倍?；?6GBd器件實(shí)現(xiàn)的800Gbit/s相干光模塊須采用更高階的調(diào)制碼型。這種方法存在光信噪比（OSNR）低、傳輸距離和應(yīng)用場景受限等缺點(diǎn)?；?28GBd的雙偏振（DP）-16QAM相干光模塊，擁有更好的OSNR和傳輸能力，將成為800Gbit/s相干的主流實(shí)現(xiàn)方案。

2.1.3FEC

FEC總體分為3類[4]：端到端FEC、嵌套級聯(lián)FEC和分段式FEC。

業(yè)界普遍認(rèn)為，8×100Gbit/s直調(diào)直檢方案在40km以內(nèi)傳輸距離的應(yīng)用，可由端到端KP4FEC來實(shí)現(xiàn)。而40km傳輸距離則有可能采用更強(qiáng)的FEC。

4×200Gbit/s直調(diào)直檢方案因速率更高，須引入新的BER標(biāo)準(zhǔn)、新的FEC編碼方式和更復(fù)雜的均衡器。IEEE802.3B400GSG（電氣與電子工程師協(xié)會802.3后400Gbit/s研究組）、800GPluggableMSA（800Gbit/s可插拔多源協(xié)議）工作組已開展相關(guān)討論。級聯(lián)方式可能成為4×200Gbit/s直調(diào)直檢方案的新路徑。這種方式既保留了KP4FEC，避免了主芯片集成新FEC所帶來的額外成本，又可通過光模塊中輕量化、易實(shí)現(xiàn)的FEC為光鏈路提供額外保護(hù)，降低解碼帶來的功耗和時(shí)延。在糾錯性能上，KP4+BCH（144，136）等多種級聯(lián)內(nèi)碼均可在糾前誤碼率1～2E-3的區(qū)間基礎(chǔ)上，使糾后范圍小于1E-13。同時(shí)，目前對800Gbit/s最強(qiáng)烈的訴求來自O(shè)TT（指互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商）數(shù)據(jù)中心與高性能計(jì)算等場景應(yīng)用。這些場景對時(shí)延敏感度要求較高。低時(shí)延FEC算法成為800Gbit/s的核心訴求之一。

800Gbit/s相干包括800Gbit/sLR、800Gbit/sZR兩種。因此，我們需針對不同應(yīng)用場景進(jìn)行FEC算法的設(shè)計(jì)。（1）800LR場景需要10km園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，對時(shí)延和功耗要求較高。目前，解決方案有KP4+eHamming/eBCH級聯(lián)、空間耦合碼FEC（XR-FEC）、集群型FEC（CFEC）、Zipper、輕量化開放FEC（OFEC）等。其中，級聯(lián)方案與4×200Gbit/s直調(diào)直檢級聯(lián)方案有共通之處。兩種路徑的相通可進(jìn)一步降低主芯片復(fù)雜度。（2）800ZR場景主要應(yīng)用于DCI，是光互聯(lián)論壇（OIF）400ZR標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)。800ZR采用DP-16QAM調(diào)制格式，使CFEC糾錯能力受到一定挑戰(zhàn)，可能需要多級編碼（MLC）、OFEC等糾錯能力更強(qiáng)的FEC方案。

2.1.4均衡技術(shù)[5]

為實(shí)現(xiàn)單通道200Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，光電芯片都要進(jìn)行性能升級，例如需要200Gbit/s的SerDes、帶寬高于50GHz的光電芯片和器件等。從目前技術(shù)研究報(bào)道來看，帶寬高于50GHz的光芯片相對容易實(shí)現(xiàn)。如何在帶寬提升的前提下保證其他指標(biāo)性能的最優(yōu)是需要考慮的重點(diǎn)。目前，Driver和TIA電芯片帶寬還不能滿足速率需求，還需要具備均衡能力。在提升自身帶寬的同時(shí)，這些電芯片需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級信號優(yōu)化的效果。高效的均衡技術(shù)可以更大限度地放寬系統(tǒng)對光電器件帶寬的要求。

常見的均衡技術(shù)包括前饋均衡（FFE）、判決反饋均衡（DFE）和最大似然序列均衡（MLSE）等。其中，由于實(shí)現(xiàn)方式簡單，F(xiàn)FE被廣泛的應(yīng)用于SerDes系統(tǒng)和光信號DSP（oDSP）芯片中。為了緩解單通道200Gbit/s對光電器件帶寬的需求，一方面可以在發(fā)端采用FFE預(yù)均衡技術(shù)以補(bǔ)償發(fā)射端器件帶寬，另一方面通過在oDSP施加更加強(qiáng)效的均衡技術(shù)來緩解帶寬限制對系統(tǒng)性能的劣化影響。對于單波100Gbit/s標(biāo)準(zhǔn)中采用的5抽頭FFE均衡，當(dāng)速率提高到200Gbit/s時(shí)，F(xiàn)FE抽頭數(shù)將增加。雖然更高性能的MLSE均衡算法也可作為解決方案，但MLSE實(shí)現(xiàn)方式更為復(fù)雜，所需運(yùn)算量也很大，這將增加oDSP的功耗。

2.1.5標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

全球多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織競相開展800Gbit/s的標(biāo)準(zhǔn)化工作。IEEE802.3、800GPluggableMSA、100GLambdaMSA和國際光電委員會（IPEC）等均已啟動800Gbit/s相關(guān)規(guī)范的制訂工作，對800Gbit/s光模塊的應(yīng)用場景、接口規(guī)格等進(jìn)行了定義。800GPluggableMSA已先后發(fā)布面向低成本、100m傳輸距離需求的8×100Gbit/sPSM8以及面向2km傳輸距離需求的4×200Gbit/sFR4規(guī)范。QSFP-DD800MSA對QSFP-DD封裝向800Gbit/s的演進(jìn)進(jìn)行定義，并將其合并至由QSFP-DDMSA新發(fā)布的QSFP-DDSPEC6.0文件中。

2.2800Gbit/sSR場景技術(shù)方案

針對800Gbit/s短距需求，受傳統(tǒng)多模光纖帶寬限制，高波特率信號的多模傳輸距離被進(jìn)一步壓縮到50m以內(nèi)，即使使用新型OM4/OM5多模光纖也很難實(shí)現(xiàn)100m傳輸距離。根據(jù)800GPluggableMSA工作組的定義，800Gbit/s在100m傳輸上不再采用基于VCSEL的多模方案，而是采用并行單模光纖（SMF）傳輸PSM8。一般可采用調(diào)制格式為PAM4（內(nèi)置DSP芯片）的方式來滿足800GSR的場景需求。目前，800Gbit/sSR場景技術(shù)方案具體包括基于DML/EML的方案和基于SiPh的方案，如圖3和圖4所示。

800Gbit/sSR8DML/EML方案：采用8×100Gbit/sDSP（未來或采用模擬時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元）、同一波長DML/EML光芯片，收發(fā)兩端各使用8根光纖（PSM8并行單模8通道），并且采用24芯或16芯MPO接頭。

800Gbit/sSR8SiPh方案：采用8×SiPh馬赫·曾德爾調(diào)制器（MZ）/連續(xù)光纖（CW）激光器（硅光作為發(fā)射端，同時(shí)調(diào)制器和光源分離），可以實(shí)現(xiàn)并行多路的共享光源架構(gòu)。若插損控制得當(dāng)，使用1～2個(gè)光源實(shí)現(xiàn)8路并行可使系統(tǒng)具有很好的成本優(yōu)勢。2.3800Gbit/sDR/FR場景技術(shù)方案

針對800Gbit/s500m的互聯(lián)需求，8×100Gbit/s方案中的SiPh方案相比于400Gbit/s的DR4（SiPh），在降低成本方面比較有限。4×200Gbit/s方案具有更低的成本優(yōu)勢，同時(shí)100Gbd器件的良率還有待考察。8通道并行方案可能仍會被作為前期MSA方案。

如圖5所示，800Gbit/sDR4（EML/SiPh）方案采用4×200Gbit/sDSP。光芯片采用4×EML/SiPh，為同一波長。因帶寬發(fā)展受限，方案不采用DML。收發(fā)端各用4根光纖（PSM4并行單模4通道），均為同一波長，并采用12芯MPO接頭。

在800Gbit/s2km（FR）互聯(lián)需求方面，基于單通道200Gbit/s的PAM4技術(shù)是光強(qiáng)度調(diào)制和直接檢測互連的下一代技術(shù)的代表，將成為4通道800Gbit/s光連接的基礎(chǔ)。當(dāng)速率從100Gbit/s升到200Gbit/s時(shí)，波特率會翻倍，靈敏度會惡化約3dB，因此，需要更強(qiáng)大的FEC來保持接收器較高的靈敏度（-5dBm）。

800Gbit/sFR4EML方案采用4×200Gbit/sDSP、CWDM4EML光芯片。收發(fā)兩端采用合分波器，各用1根光纖（CWDM4），同時(shí)采用雙朗訊（LC）接頭，如圖6所示。

2.4800Gbit/sLR/ER/ZR場景技術(shù)方案

在800Gbit/s10km互聯(lián)需求方面，考慮到色散容限，目前業(yè)界提出4種解決方案：800Gbit/sLWDM8/nLWDM8、800Gbit/sLWDM4/nLWDM4、800Gbit/s自零差檢測（SHD）相干、800Gbit/s相干。

如圖7所示，800Gbit/sLR8方案采用8×100Gbit/sDSP、LWDM8EML光芯片。收發(fā)兩端采用合分波器，各用1根光纖（LWDM8），并采用雙LC接頭。

800Gbit/sLR4方案主要采用4×200Gbit/sDSP、4×EMLLWDM4波長。接收側(cè)使用200Gbit/sPAM4波導(dǎo)雪崩式光電二極管（APD）。如圖8所示收發(fā)兩端采用合分波器，各用1根光纖（LWDM4），同時(shí)采用雙LC接頭。

在波長的選擇方面，目前有LWDM4（800GHz波長間隔）和nLWDM4（400GHz波長間隔）兩種方案。nLWDM4方案具備色散代價(jià)更小、DSP功耗和復(fù)雜度更低的優(yōu)勢，但需要開發(fā)新的EML芯片。

針對800Gbit/s40km/80km場景的互聯(lián)需求，業(yè)界采用的解決方案為800Gbit/s相干。該方案采用專用相干DSP、128GbdIC-TROSA，并采用雙LC接頭。

3800Gbit/s的發(fā)展趨勢及商用策略

800Gbit/s的發(fā)展趨勢包括3個(gè)方面：單模下沉、單波200Gbit/s來臨、相干下沉。

（1）單模下沉。受限于多模光纖的帶寬，100Gbit/sPAM4VCSEL+多模光纖的傳輸距離為50m。如果采用OM5光纖，那么系統(tǒng)成本就會增加。在未來，單模光接口方案下沉是必然趨勢，而這將利好SiPh技術(shù)。

（2）單波200Gbit/s來臨。雖然112GbdEML技術(shù)發(fā)展較快，目前已經(jīng)有樣機(jī)誕生，但是55GHz的帶寬資源略顯不足。200Gbit/sPAM4速率等級的SiPh調(diào)制器和硅基薄膜鈮酸鋰的應(yīng)用前景非常廣闊。

（3）相干下沉。隨著傳輸速率的提升，相干技術(shù)方案在80km傳輸距離的基礎(chǔ)上將進(jìn)一步向40、20、10km等更短距離拓展應(yīng)用。同時(shí)，非相干方案也在努力向長距離應(yīng)用拓展。因此，兩種方案在應(yīng)用時(shí)會出現(xiàn)“相遇”的情況。兩種方案的相遇將與技術(shù)方案單位比特率成本等因素密切相關(guān)。相干方案只需要一個(gè)激光器、調(diào)制器和接收器的這一事實(shí)，將使自身具備與PAM4相媲美的成本競爭力（即使光器件變得更加復(fù)雜）。PAM4會用到4個(gè)簡單的激光器、調(diào)制器和接收器。即使這些器件的在800Gbit/s時(shí)比較復(fù)雜，它們也足以快速降低整個(gè)系統(tǒng)成本，使PAM4保持較強(qiáng)的競爭力?？傮w而言，相干和PAM4傳輸?shù)母偁幰呀?jīng)開始，未來結(jié)果如何，還需要時(shí)間來證明。

800Gbit/s光模塊電接口前期為8×100Gbit/s，光接口有8×100Gbit/sPAM4、4×200Gbit/sPAM4、128GbdDP-16QAM相干3種。800Gbit/s光模塊應(yīng)用場景方案預(yù)測如表1所示。

單模方案下沉有助于800Gbit/sSiPh方案的光模塊覆蓋到海量100mSR場景。800Gbit/s-SR8/DR8采用同平臺方案并按指標(biāo)篩選發(fā)貨，有助于降低系統(tǒng)平均成本。此外，SiPh光模塊有可能實(shí)現(xiàn)非相干領(lǐng)域彎道超車。100Gbit/s光模塊產(chǎn)業(yè)鏈百花齊放，呈現(xiàn)多元化現(xiàn)象。但是200Gbit/s產(chǎn)業(yè)鏈多元化會降低（僅有EML方案和MZ方案）。單波200Gbit/s光接口（800Gbit/s-FR4）將在800Gbit/s和1.6Tbit/s中使用。200Gbit/sPAM4EML的供方有限，并且?guī)捖燥@不足。200Gbit/sPAM4SiPh的硅光調(diào)制器和200Gbit/sPAM4薄膜鈮酸鋰在性能、成本和產(chǎn)業(yè)鏈多樣化方面具有很好的競爭優(yōu)勢。

4結(jié)束語

當(dāng)交換芯片速率達(dá)到51.2Tbit/s時(shí)，800Gbit/s光模塊需求將產(chǎn)生;當(dāng)交換芯片的速率達(dá)到102.4Tbit/s時(shí)，800Gbit/s和1.6Tbit/s光模塊需求均將出現(xiàn)。根據(jù)交換芯片的演進(jìn)趨勢、市場需求和技術(shù)成熟度，800Gbit/s光模塊將于2022年進(jìn)入市場，在2025年左右實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。在早期8×100Gbit/s將成為主流方案，這將有助于400Gbit/s向800Gbit/s平滑演進(jìn)。

當(dāng)單通道電接口速率與光接口速率相同時(shí)，光模塊的架構(gòu)將達(dá)到最佳，并具有低功耗、低成本等優(yōu)勢。4×200Gbit/s將是800Gbit/s光模塊的理想架構(gòu)，未來將成為1.6Tbit/s的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。因內(nèi)部封裝形態(tài)受到高頻信號完整性的影響，200Gbit/s每波長光模塊有光電集成化的可能，而這對成本的影響還有待分析。由于波特率的提高，200Gbit/sPAM4DML帶寬受限，200Gbit/sPAM410km以上長距傳輸?shù)撵`敏度將受到影響，而高帶寬波導(dǎo)APD對中長距800Gbit/s的成本影響尚不明確。超短距離采用8×100Gbit/s方案，短距離采用4×200Gbit/s方案，中長距離仍采用8×100Gbit/s方案。受PAM4色散、多路徑串?dāng)_（MPI）等影響，長距離采用800Gbit/s相干方案。

致謝

本研究得到中興光電子技術(shù)有限公司沈百林、熊孝海等專家的幫助，謹(jǐn)致謝意！

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作者簡介

王會濤，中興光電子技術(shù)有限公司規(guī)劃總工;長期從事光通信系統(tǒng)、光電子器件產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)及規(guī)劃工作;曾獲得中國通信學(xué)會科技進(jìn)步獎一等獎、教育部技術(shù)發(fā)明獎二等獎;擁有專利10余項(xiàng)。

張平化，中興光電子技術(shù)有限公司光模塊規(guī)劃工程師;從事光模塊規(guī)劃工作。

蘇展，中興通訊股份有限公司光模塊系統(tǒng)工程師;從事光模塊的預(yù)研、研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)跟蹤等工作。