光收發(fā)器的技術(shù)進(jìn)展及市場(chǎng)動(dòng)態(tài)

 目前，雖然全球長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有所放緩，但隨著人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的需求越來(lái)越大，城域和接入等網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)就出現(xiàn)如火如荼的景象。類似光收發(fā)器這樣的器件也得到了大力的發(fā)展，其種類和復(fù)雜程度都在以驚人的速度增長(zhǎng)。

1、產(chǎn)品

隨著技術(shù)的改進(jìn)和成本的減少，1-2。5Gb/s乃至更小的光收發(fā)器目前正逐步進(jìn)入FTTP網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)其可熱插性，可維護(hù)性，可拓展性和可靠性等特點(diǎn)將進(jìn)一步推動(dòng)這一趨勢(shì)。除了接入網(wǎng)絡(luò)以外，SAN，城域網(wǎng)，磁盤陣列等也開始廣泛采用1-2。5Gbps光信道，而下一代的4Gb/s和10Gb/s更高速的收發(fā)器市場(chǎng)也不斷地發(fā)展。

     在4Gb/s收發(fā)器領(lǐng)域，E2O通訊公司日前就宣布推出4Gb/s的光收發(fā)器樣品，并預(yù)計(jì)2004年量產(chǎn)。E2O在4Gb/s領(lǐng)域是跟英飛凌（Infineon）合作，目前兩公司在該領(lǐng)域已經(jīng)領(lǐng)先其他競(jìng)爭(zhēng)者，如安捷倫，F(xiàn)inisar，JDSU等，不過(guò)迄今為止種種跡象顯示每一個(gè)公司都會(huì)在相近時(shí)間推出上市產(chǎn)品。

     E2O和Infineon預(yù)計(jì)大規(guī)模出貨的時(shí)間是在2004年的上半年初，安捷倫到目前仍未透露其4Gb/s收發(fā)器計(jì)劃，不過(guò)據(jù)該公司負(fù)責(zé)市場(chǎng)的主管Shuo Zhang透露，安捷倫將會(huì)跟E2O 同期出貨。

     然而，在4Gb/s收發(fā)器電子配件的進(jìn)展情況仍不明朗，到目前為止，只有PMC-Sierra一家公司推出4Gb/s芯片，安捷倫Zhang說(shuō)“目前制約4Gb/s光纖信道發(fā)展的因素已不是光學(xué)因素，而是電子IC工業(yè)?！?/P>

     跟Infineon類似，E2O計(jì)劃推出的收發(fā)器采用的是850nm的垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL），E2O計(jì)劃推出2種收發(fā)器，分別是SFP和SFF 收發(fā)器。E2O也正在發(fā)展1310nm的VCSEL 4Gb/s的收發(fā)器，預(yù)計(jì)將在2004年第二季度推出。而在10Gb/s收發(fā)器這邊這是極其熱鬧，各廠家紛紛推出各種類型的10Gb/s產(chǎn)品。

早在今年三月舉行的OFC上，10Gb/s光收發(fā)器便成為人們討論的熱點(diǎn)，眾廠家紛紛推出相關(guān)的產(chǎn)品，現(xiàn)在我們簡(jiǎn)要回顧一下。在2003年的OFC上，Network Elements ，Opnext，MergeOptics ，F(xiàn)inisar，RedClover，OEpic ， MergeOptics，Kodeos等公司均展示了其10G光模塊。

     對(duì)于其他XENPAK，XPAK，以及 X2類型的10G的光收發(fā)模塊而言，展示最多的是XFP的光模塊，與其它的MSA相比，XFP是外形最緊湊的，成本據(jù)稱也是最低廉的。因此具有很大的優(yōu)勢(shì)， XFP已被認(rèn)為是繼XPAK或X2后的新一代產(chǎn)品，激勵(lì)了廠商去研究XFP，即便目前它仍需一種額外的芯片去把10-Gbit/s速度轉(zhuǎn)換成3.125-Gbit/s的。Finisar Corp 和 Ignis Optics兩家模塊供應(yīng)商在展會(huì)上展示了他們的XFP模塊，而據(jù)報(bào)道還有其他公司如Opnext ， MergeOptics ，Infineon Technologies AG 和英特爾公司也都推出了XFP產(chǎn)品 。而展示Xenpak模塊的廠商也有不少，但是Xpak和X2這兩種重要的過(guò)渡產(chǎn)品展示卻不是很多，傳統(tǒng)的300針光轉(zhuǎn)發(fā)器的展示也不少。其中RedClover展示了10G XPAK以太轉(zhuǎn)發(fā)器，以及40/43 Gb/s SFI-5 300針MSA轉(zhuǎn)發(fā)器。

     而Excelight 產(chǎn)品涵蓋了XFP和X2兩個(gè)方面，發(fā)布了10G光收發(fā)器模塊的SXP3101 和SDX4101系列。該公司表示:它們完全適應(yīng)IEEE 802。3ae 和 XFP MSA規(guī)格要求， SXP3101系列帶有一系列10Gbit/s XFI電子接口，無(wú)須內(nèi)置的串行器及解串行器，從而系列節(jié)約功耗和空間。SDX4101系列適應(yīng)IEEE 802。3ae 和 X2 MSA的規(guī)格要求，帶有的Xaui 和 MDIO接口可對(duì)Xenpak收發(fā)器直接升級(jí)，具有更小的尺寸和能耗。ExceLight指出適應(yīng)Sonet/SDH規(guī)格的收發(fā)器也即將出現(xiàn)。

     另外，Network Elements宣布了其新研發(fā)的“微型模塊”技術(shù)，該技術(shù)最終可把光收發(fā)器壓縮成芯片大小。Network Elements計(jì)劃把此種技術(shù)用于一12公里的XFP模塊，目前仍在發(fā)展階段中。

     而JDSU在八月也宣布增加一新的符合XFP MSA協(xié)議的850nm收發(fā)器系列產(chǎn)品，同時(shí)宣布拓展其SFP多源協(xié)議的光纖信道和以太收發(fā)器產(chǎn)品線，以滿足光通訊設(shè)備制造商在數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)上的需求。JDSU以此在高速局域網(wǎng)(LAN)和存儲(chǔ)網(wǎng)（SAN）市場(chǎng)上開辟了新的戰(zhàn)場(chǎng)。

     據(jù)JDSU的傳輸產(chǎn)品集團(tuán)總裁Bossi先生介紹說(shuō)：“鑒于我們的10Gbit/s XFP收發(fā)器采用多種不同的設(shè)計(jì)，目前我們的客戶正對(duì)XFP標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器表現(xiàn)出越來(lái)越大的興趣。我們是第一家提供多源協(xié)議850nm產(chǎn)品的主要供應(yīng)商，我們也相信這是用于短距離，甚高速LAN和SAN領(lǐng)域里最理想的產(chǎn)品。同時(shí)，我們的速率為1-2 Gbit/sec的新產(chǎn)品在可靠性，連接距離和高溫工作方面都在業(yè)界處于領(lǐng)先的地位，十分適合下一代高端口密度的設(shè)計(jì)?！?/P>

     新公布的JXP系列收發(fā)器滿足XFP MSA標(biāo)準(zhǔn)的要求，是一款10Gbit/s，小型，熱插拔的數(shù)據(jù)通信用收發(fā)器。其850nm的版本功耗僅為1。65W（標(biāo)準(zhǔn)），可被用于以太網(wǎng)或光纖信道鏈路，傳輸距離為300米。JDSU打算在今年年底推出適用于長(zhǎng)途領(lǐng)域的1310nm版本的XFP收發(fā)器。JXP系列收發(fā)器還帶有I2C接口，以支持對(duì)模塊ID，控制和狀態(tài)的數(shù)字診斷監(jiān)測(cè)（DDM）功能。

     而JDSU的JSM和JSH系列SFP收發(fā)器主要用于千兆以太和光纖信道領(lǐng)域，可被高密度地安裝在背鈑上。同時(shí)帶有一獨(dú)創(chuàng)的保護(hù)插銷（bail latch），使得在空間狹小的地方還能輕易地安裝。當(dāng)許多收發(fā)器被置于同一主板上時(shí)的電壓波動(dòng)范圍在± 10%。為了減少功耗和由高密度封裝引起的熱量，JSM和JSH系列SFP收發(fā)器的功率被降到低于0。75W（標(biāo)準(zhǔn)），工作溫度為85 °C（其他公司類似產(chǎn)品至少在90 °C）。另外，JSH系列還增加了數(shù)字診斷監(jiān)測(cè)功能。為滿足日益增長(zhǎng)的需求，JDSU計(jì)劃拓展其SFP多源協(xié)議的光纖信道和以太收發(fā)器產(chǎn)品線。

為了進(jìn)一步提供光收發(fā)器模塊的可拓展性，并鞏固其市場(chǎng)地位，安捷倫目前正全力開發(fā)新的產(chǎn)品，如可調(diào)激光器，1310nm VCSEL等等，其研制的方向集中在以下幾個(gè)方面：多速率/多協(xié)議支持，數(shù)字診斷監(jiān)測(cè)，內(nèi)嵌自測(cè)電路以及可熱插性。

目前，安捷倫，JDSU，英飛凌，Network Elements ，Opnext，MergeOptics ，F(xiàn)inisar，RedClover，OEpic ， MergeOptics，Kodeos都將10Gb/s光收發(fā)器模塊視為未來(lái)發(fā)展的支柱和競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)。

   但面對(duì)如此眾多類型的10Gb/s光模塊，各個(gè)供應(yīng)商產(chǎn)品的兼容性，互通性便成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，為了加速市場(chǎng)對(duì)10Gb/s光收發(fā)模塊的接受度，使10Gb/s光模塊獲得更大規(guī)模的利用，日前在IEEE 802全體會(huì)議上，英飛凌（Infineon），MergeOptics，以及Scintera網(wǎng)絡(luò)三家公司進(jìn)行了Xpak， X2，，Xenpak 10Gb/s光模塊在傳統(tǒng)多模光纖的互通性演示。英飛凌的采用EDC技術(shù)的XPAK示范模塊，MergeOptics采用的是 X2模塊，而Intel采用的是S-EDC XENPAK 模塊。

    “為了使10Gb/s技術(shù)獲得廣泛的應(yīng)用，就必須使網(wǎng)絡(luò)中的每一單元能夠‘互相對(duì)話’，” 英飛凌的主管線纜通信的副總裁兼總經(jīng)理Toprani先生表示，“本次演示證明了采用EDC技術(shù)的多個(gè)遵守不同MSA協(xié)議的收發(fā)器在現(xiàn)存的低帶寬多模光纖上的互用的可行性，演示的成功說(shuō)明傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可以很容易地以很低的成本升級(jí)到下一代網(wǎng)絡(luò)的能力?！?/P>

    MergeOptic的總裁兼首席執(zhí)行官Neumeuer先生補(bǔ)充說(shuō)：“目前10Gb/s市場(chǎng)正快速發(fā)展，本次模塊互通性的演示可加速市場(chǎng)對(duì)10Gb/s光模塊的接受度?！?/P>

雖然IEEE 802。3ae委員會(huì)在2001年就通過(guò)了工作在300米傳統(tǒng)多模光纖上的LX4 CWDM標(biāo)準(zhǔn)，但由于其功耗太大成本太高的原因，尚未獲得大規(guī)模的應(yīng)用。而采用EDC技術(shù)的光模塊被證明是更具成本效益的解決方案，可以幫助企業(yè)網(wǎng)絡(luò)很方便的將基于現(xiàn)有傳統(tǒng)多模光纖的1Gb/s升級(jí)到10Gb/s。

 2、技術(shù)

 

2.1 VCSEL收發(fā)器

驅(qū)使收發(fā)器急劇增長(zhǎng)的其它因素包括光纖收發(fā)器的各種技術(shù)。目前使用的有三種不同類型激光：Fabry-Perot(FP)，DFB和垂直腔面發(fā)射激光(vertical-cavity surface-emitting-lasers， VCSELS)，三個(gè)波長(zhǎng)范圍(850 nm，1300 nm，和1550nm)，兩種光纖類型(單模和多模)，四種不同的傳輸技術(shù)(串行、并行、DWDM和CWDM)。不同傳輸速率（1。25Gb/s，4Gb/s，10Gb/s。。。），如果考慮到各種組合，不計(jì)算光纖鏈路類型和形狀因數(shù)(Form factor)引起的不同，可以有72種不同的收發(fā)器。

首先我們對(duì)目前流行的光收發(fā)器用的激光器類型做一比較，如前所述，一般分為FP,DFB以及VCSEL三種，其中FP激光比起DFB更容易制造，但是由于具有相對(duì)較大的線寬（大于1nm）和溫度造成的波長(zhǎng)漂移(0。5nm/℃)，不適合于高速或遠(yuǎn)距離應(yīng)用。而DFB激光具有線寬較窄(小于0。04nm)，波長(zhǎng)隨溫度變化的漂移較小(0。1nm/℃)的優(yōu)勢(shì)，完全適合于高性能通信應(yīng)用。但是，DFB激光也有局限。第一，工作于1500nm波段的激光對(duì)于chirp非常敏感，通常需要一個(gè)外部調(diào)制器(這種限制在1300nm波段時(shí)并不特別明顯)。第二，生產(chǎn)DFB激光比起FP激光或VCSEL更加困難。最后，DFB激光需要更大的電流。這些特性使得DFB激光不適合于許多LAN應(yīng)用和大多數(shù)光背板應(yīng)用。VCSEL有相對(duì)較窄的線寬(0。35nm)和非常低的波長(zhǎng)漂移(0。06nm/℃)，低電流閾值(1mA)比FP和DFB激光在輸出同樣功率時(shí)效能更高，而且沒有DFB激光那樣高的啁啾聲。因此，VCSEL甚至在10Gb/s時(shí)都可直接調(diào)制。最后，比起其它激光，制造和調(diào)整準(zhǔn)直VCSEL都比較容易，這樣就能夠生產(chǎn)低成本基于VCSEL的收發(fā)器。這些特性看起來(lái)足以使VCSEL成為高性能通信應(yīng)用的理想解決方案。其中850nm的VCSEL已經(jīng)獲得大規(guī)模的應(yīng)用，但是由于長(zhǎng)波長(zhǎng)的VCSEL具有輸出功率不足以及制造工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，一直未能獲得大規(guī)模應(yīng)用。

但這種情況日前獲得改善，Infineon在今年早期OFC上展示了其1310nm 的VCSEL樣品，而Picolight公司也首次展示其過(guò)去一直實(shí)驗(yàn)的1310nm VCSEL 。另外一家公司E2O同樣展示其長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL樣品。

盡管人們對(duì)VCSEL研究已有10年之久，早期像Cielo公司也推出相關(guān)的樣品，但一直未能大規(guī)模的量產(chǎn)，令人振奮的時(shí)，Infineon宣布此次展示的長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL產(chǎn)品已經(jīng)可大規(guī)模生產(chǎn)。我們注意到這是第一次可大規(guī)模量產(chǎn)的類似產(chǎn)品。

一直以來(lái)，1310nm的VCSEL之所以未獲得大規(guī)模商用，主要有兩點(diǎn)，其一是輸出功率過(guò)低，如早期的型號(hào)尚達(dá)不到城域網(wǎng)應(yīng)用的距離。其二是生產(chǎn)工藝復(fù)雜，如生長(zhǎng)困難的材料的復(fù)雜設(shè)計(jì)，例如InGaAsN。盡管面臨著種種困難，許多公司仍然堅(jiān)信這些都可解決，新興公司Lytek就在Gore Photonics和 Cielo公司的退出后宣布進(jìn)軍VCSEL領(lǐng)域。

Infineon展示的首次可量產(chǎn)1310nm VCSEL產(chǎn)品，輸出功率僅為0。4mW。這一點(diǎn)比較遺憾，該產(chǎn)品適應(yīng)于2。5Gbit/s應(yīng)用，傳輸距離可達(dá)15公里，該公司計(jì)劃在2003年的第四季度量產(chǎn)。 

Picolight只展示其SFP封裝的1310nm VCSEL收發(fā)器，在過(guò)去兩年P(guān)icolight一直秘密地試驗(yàn)其1310nm產(chǎn)品，這次在OFC公開進(jìn)行示范，據(jù)了解是因?yàn)镻icolight已能制造出滿足OC3和以太網(wǎng)應(yīng)用的高性能VCSEL激光器。該公司預(yù)計(jì)投入城域應(yīng)用的VCSEL傳輸距離能達(dá)到20公里甚至40公里，不過(guò)該公司稱現(xiàn)階段主要目標(biāo)是接入市場(chǎng)用的1310nm VCSEL激光器。

E2O通訊公司在OFC展會(huì)上透露該公司已制造出輸出功率為6mW的1310nm VCSEL，優(yōu)于該公司在2001年發(fā)布的4mW產(chǎn)品但未展示相關(guān)樣品，估計(jì)只處于實(shí)驗(yàn)室階段，尚未能大規(guī)模量產(chǎn)。不過(guò)到了2003年11月初，E2O就宣布研制出一種電子泵浦長(zhǎng)波長(zhǎng)垂直腔表面發(fā)射激光器（LW VCSEL），從而實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破，該激光器具有重要的實(shí)用價(jià)值。產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)范圍在1270nm到1610nm之間，適用于LAN，城域，數(shù)據(jù)通信以及電信領(lǐng)域的應(yīng)用。據(jù)E2O的發(fā)言人表示，采用這種低成本高性能技術(shù)的光收發(fā)器產(chǎn)品將于2004年推出。

E2O的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研制出的長(zhǎng)波長(zhǎng)垂直腔表面發(fā)射激光器（LW VCSEL），主要應(yīng)用在10GbE，光纖信道領(lǐng)域以及局域網(wǎng)（LAN），存儲(chǔ)網(wǎng)（SAN），廣域網(wǎng)（WAN）以及接入網(wǎng)絡(luò)中。該公司已經(jīng)完成其LW VCSEL在一條10公里長(zhǎng)的單模光纖上10。3Gb/s和4.25Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸演示，以及在一條100米長(zhǎng)的纖芯直徑為62.5微米的多模光纖上10.3Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸演示，以及在一條300米長(zhǎng)的纖芯直徑為62.5微米的多模光纖上3.125Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸演示。

E2O的總裁兼首席執(zhí)行官LEE先生表示：“E2O將依靠出色的LW VCSEL技術(shù)來(lái)為客戶帶來(lái)可觀的價(jià)值，我們的LW VCSEL產(chǎn)品在10GbE領(lǐng)域里將取代DFB激光器，同時(shí)也支持多模光纖的傳輸。我們的LW VCSEL產(chǎn)品也支持在一條10公里長(zhǎng)的單模光纖上4。25Gb/s的光纖信道應(yīng)用，可以說(shuō)是一種真正的低成本和高性能的解決方案?！?/P>

 到目前為止，E2O已經(jīng)具備生產(chǎn)各種FP，DFB以及VCSEL長(zhǎng)波長(zhǎng)光收發(fā)器的能力。

 

2.2 10G以太網(wǎng)的支持

 目前，隨著人們對(duì)語(yǔ)音，數(shù)據(jù)，視頻等業(yè)務(wù)的需求正快速地增長(zhǎng)，高性價(jià)比高帶寬的光纖以太網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越多，在未來(lái)辦公大樓寬帶局域網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)主要以千兆以太網(wǎng)絡(luò)為主，住宅小區(qū)和家庭市場(chǎng)則主要以10/100M以太網(wǎng)為主，按照合理的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，如果水平布線已經(jīng)是千兆比特級(jí)的，那主干網(wǎng)絡(luò)的速度必須是其數(shù)倍，也就是要采用10Gb/s的基本架構(gòu)。這就要對(duì)目前的1Gb/s的基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行升級(jí)。

不幸的是，目前絕大多數(shù)LAN采用的多模光纖是62。5/125um光纖（帶寬分別對(duì)應(yīng)160/500MHz-km），而依靠一般的10Gb/s的收發(fā)器和轉(zhuǎn)發(fā)器（采用850nm的激光器）在絕大多數(shù)普通多模光纖的傳輸距離只有26米。為了使傳輸距離延長(zhǎng)到300米，終端用戶需要鋪設(shè)新的高帶寬多模光纖（2000MHz-km），那需要很多資金。或者用戶采用稱為L(zhǎng)X4的CWDM收發(fā)器，帶有4個(gè)獨(dú)立激光器，來(lái)分別傳輸不同的波長(zhǎng)，也能達(dá)到300米，不過(guò)會(huì)導(dǎo)致更高的功耗和成本，并降低了系統(tǒng)的可靠性。

不過(guò)技術(shù)的發(fā)展使得問(wèn)題有了轉(zhuǎn)機(jī)，F(xiàn)inisar公司在今年9月宣布完成其XFP收發(fā)器在傳統(tǒng)多模光纖傳輸300米的實(shí)驗(yàn)，據(jù)了解，本次示范的是Finisar新研制的XFP光收發(fā)模塊，采用了一個(gè)1310nm的無(wú)制冷激光器，同時(shí)該收發(fā)模塊也使用了電子色散補(bǔ)償（EDC）技術(shù)，可把信號(hào)以10Gb/s的速率在多模光纖上無(wú)誤碼地傳輸300米。而實(shí)驗(yàn)中采用多模光纖則包含目前流行地大多數(shù)企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)采用的是62。5/125um多模光纖，所以可以很方便地將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到10G以太網(wǎng)絡(luò)。

Finisar的首席科學(xué)家Aronson先生說(shuō)：“我們相信EDC技術(shù)能幫助我們提供最實(shí)用的解決方案，通過(guò)我們的方案可以輕易地實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)多模光纖以10Gb/s的速率傳輸300米的目標(biāo)。我們將該技術(shù)引入我們的XFP模塊中，同時(shí)這款XFP模塊又具備超小尺寸和低功耗的特點(diǎn)，可以這樣說(shuō)，該產(chǎn)品的完成是我們?cè)诔?0G以太企業(yè)網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的前進(jìn)道路上邁出的具有重大意義的一步?！?

在此之前，F(xiàn)inisar已經(jīng)將10公里的XFP收發(fā)器批量生產(chǎn)，并大量上市。同時(shí)Finisar在近期的貿(mào)易展上也示范了一款40公里的DWDM XFP產(chǎn)品。

無(wú)獨(dú)有偶，在2003年11月初，英飛凌宣布該公司第一個(gè)10GbE XPAK收發(fā)模塊成功地完成在一低帶寬多模光纖上超過(guò)300米傳輸?shù)难菔尽Ｔ揦PAK光收發(fā)器模塊也采用了一個(gè)帶有電子色散補(bǔ)償（EDC）的1310nm激光器，由于采用了EDC技術(shù)，可以使10GbE數(shù)據(jù)在無(wú)誤碼的情況下傳輸更長(zhǎng)的距離。

本次演示證明了使用單激光器的收發(fā)器在已鋪設(shè)的低帶寬光纖架構(gòu)高速傳輸?shù)目尚行?。通過(guò)這種方式可有效減少資本投資并大大增加系統(tǒng)的性能。采用了EDC技術(shù)的收發(fā)器可以在不更換光纖的情況下升級(jí)網(wǎng)絡(luò)，此舉將有助于10GbE技術(shù)的加速推廣和普及。

采用EDC技術(shù)的XPAK光模塊已經(jīng)證明其具備在傳統(tǒng)多模光纖上以10Gb/s速率下傳輸300米的性能，根據(jù)IEEE 802.3 High Speed研究集團(tuán)稱，目前全世界超過(guò)80%的企業(yè)光纖架構(gòu)是基于這種類型的低帶寬多模光纖。

EDC技術(shù)可以對(duì)色散和其他損耗進(jìn)行補(bǔ)償，如果沒有EDC，那終端用戶如果想以10Gb/s的數(shù)據(jù)速率傳輸300米的距離就需要像前面所說(shuō)的高成本高帶寬的多模光纖，或者CWDM LX4收發(fā)器，但這將導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜性增加，更高的功耗和成本，同時(shí)也減少了可靠性。而采用EDC技術(shù)的XPAK則是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。據(jù)了解，英飛凌的第一款集成EDC技術(shù)的XPAK模塊將在2004年上半年初推出樣品。

我們相信，在不久的將來(lái)，隨著越來(lái)越多的支持300米多模光纖傳輸?shù)?0G光收發(fā)器的大量上市，10G光纖以太網(wǎng)絡(luò)必將呈加速發(fā)展的趨勢(shì)。

另外在LX4收發(fā)器方面也取得了不錯(cuò)的進(jìn)步，Molex目前已經(jīng)發(fā)展出傳輸距離達(dá)40公里的1300nm版本的LX4收發(fā)器，不過(guò)Molex的10GbE部門已被Emcore公司收購(gòu)?？偟膩?lái)說(shuō)，LX4器件目前市場(chǎng)上并不是很多，它主要借助WDM技術(shù)來(lái)將10Gb/s流量分在4個(gè)3.125Gb/s的信道上，而3.125Gb/s的速度足以使傳統(tǒng)的多模光纖起死回生。目前只有Blaze Network，Pine Photonics和Molex等少數(shù)廠家生產(chǎn)。LX4收發(fā)器目前正成為市場(chǎng)的熱點(diǎn)，其主要采用電子色散補(bǔ)償技術(shù)來(lái)減輕多模光纖中的色散問(wèn)題，Merge Optics公司在ECOC發(fā)布了業(yè)界首個(gè)LX4產(chǎn)品（其色散元件來(lái)自Scintera公司），理論上講LX4收發(fā)器的成本和復(fù)雜性都會(huì)大大降低。

 

2.3并行光收發(fā)器

 并行光纖收發(fā)器目前可以在12條光纖中傳輸數(shù)據(jù)，這些光纖組形成一個(gè)比傳統(tǒng)雙光纖纜線還小的光纜，每一個(gè)光纖構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)信道。因此，對(duì)于每一個(gè)光纖都工作在2。5Gb/s的并行光纖收發(fā)器，其綜合數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)30Gb/s。因并行光纖光纜以及連接器都很小，其收發(fā)器比傳統(tǒng)工作在10 Gb/s的收發(fā)器要小。因此，并行光纖收發(fā)器已經(jīng)成為構(gòu)建光背板的可選技術(shù)。目前并行光收發(fā)器的應(yīng)用逐漸成熟，在當(dāng)前的北美市場(chǎng)，高端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如刀片式服務(wù)器的短距離連接基本都開始采用4×2。5Gb/s的并行光收發(fā)器。而高端的交換設(shè)備中，12×2。5G/s的收發(fā)器也在背板連接中開始使用。

 并行光纖技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于光纖和鏈接器成本高，同時(shí)，并行光纖難以在現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)，由此，并行光纖收發(fā)器一般只局限于光背板應(yīng)用，其中帶寬密度非常關(guān)鍵，光纖長(zhǎng)度相對(duì)較短，而且比較固定。

 目前正在研發(fā)的收發(fā)器將CWDM和并行光纖技術(shù)結(jié)合在一起，使用并行光纖可以在單一鏈路中達(dá)到120 Gb/s的傳輸速率。主要技術(shù)是用CWDM將四種波長(zhǎng)的激光復(fù)用到12條光纖的每一個(gè)上，這種結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)能夠同時(shí)傳輸48個(gè)信道的數(shù)據(jù)，每一個(gè)信道數(shù)據(jù)傳輸速率為2。5Gb/s，總速率可達(dá)120Gb/s。如果數(shù)據(jù)傳輸速率增加到10Gb/s，每一個(gè)光纖的波長(zhǎng)數(shù)量增加到8個(gè)，這種復(fù)用技術(shù)在單個(gè)并行光纖傳輸數(shù)據(jù)，速率可達(dá)960Gb/s。非常明顯，這些技術(shù)的結(jié)合能夠提高光背板的性能，同時(shí)減少所需光纖鏈路的數(shù)量。

 

3、市場(chǎng)

 根據(jù)CIR公司最近發(fā)布的對(duì)未來(lái)5年里發(fā)射器件的預(yù)測(cè)，包括發(fā)射接收光源，光電二極管，收發(fā)器和轉(zhuǎn)發(fā)器，CIR預(yù)計(jì)這部分市場(chǎng)到2006年的產(chǎn)值可達(dá)到30億美元。尤其是收發(fā)器市場(chǎng)會(huì)增長(zhǎng)迅速。長(zhǎng)途大容量收發(fā)器市場(chǎng)方面當(dāng)前的熱點(diǎn)是10 Gbit/s 和40Gbit/s，據(jù)ElectroniCast最新的市場(chǎng)研究，10 Gbit/s數(shù)據(jù)通信收發(fā)模塊的全球總消費(fèi)量將從2001年的6870萬(wàn)增長(zhǎng)到2006年的32.6億美元。2001年早期使用10 Gbit/s數(shù)據(jù)通信收發(fā)器的數(shù)量不到10萬(wàn)個(gè)，但到2003年，10 Gbit/s數(shù)據(jù)通信收發(fā)模塊將增加到200萬(wàn)個(gè)。在接下來(lái)的幾年內(nèi)仍將會(huì)猛烈增長(zhǎng)，2005年將會(huì)達(dá)到700萬(wàn)個(gè)。在整個(gè)消費(fèi)領(lǐng)域，繼10-gigabit 光纖信道之后，10G以太網(wǎng)將會(huì)有強(qiáng)勁增長(zhǎng)。ElectroniCast預(yù)計(jì)10G數(shù)據(jù)通信用收發(fā)器市場(chǎng)到2010年將達(dá)到90億美元。

根據(jù)ElectroniCast的研究報(bào)告稱，垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）收發(fā)器市場(chǎng)在2001年達(dá)到了2.90億美元。而1999年該市場(chǎng)的產(chǎn)值為2.45億美元，2000年為3.88億美元。受電信和數(shù)據(jù)設(shè)備出貨量大幅減少的影響，2001年的總產(chǎn)值下降到2.90億美元。不過(guò)該市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)復(fù)蘇的跡象，預(yù)計(jì)在2003年將開始增長(zhǎng)。

工作波長(zhǎng)在1300nm到1550nm之間的長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL在2003年已經(jīng)開始量產(chǎn)，并將大規(guī)模應(yīng)用。未來(lái)的長(zhǎng)波長(zhǎng)收發(fā)器的主要工作在1310nm波長(zhǎng)，而當(dāng)前的趨勢(shì)是將1550nm的VCSEL應(yīng)用到長(zhǎng)途和DWDM領(lǐng)域中，其中絕大多數(shù)VCSEL作為可調(diào)產(chǎn)品的獨(dú)立元件或放大器中的泵浦器件來(lái)使用的。

1310nm收發(fā)器市場(chǎng)的過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新

 1310nm收發(fā)器目前受到過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)的威脅，同時(shí)其他新型的收發(fā)器也對(duì)其造成了巨大的影響，如1550nm收發(fā)器，已經(jīng)商品化的長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL和量子點(diǎn)激光器。人們預(yù)計(jì)2007該市場(chǎng)為5.0億美元。Strategies的Hausken說(shuō)：“該市場(chǎng)到目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，考慮到市場(chǎng)的低迷以及技術(shù)的更新，將導(dǎo)致更低的市場(chǎng)價(jià)格?！?/P>

 數(shù)據(jù)通信和電信市場(chǎng)都將目光集中在1310nm激光器。該激光器可用于短距離的SONET/SDH，千兆以太以及光纖信道領(lǐng)域。數(shù)據(jù)通信行業(yè)一直致力于低成本，標(biāo)準(zhǔn)化的８５０nmVCSEL，而電信應(yīng)用行業(yè)則致力于FP和DFB激光器。１３１０nm激光器的加入則使這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)變的耐人尋味。最終的勝出將取決于出貨的價(jià)格的高低。長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL需要在技術(shù)上和制造成本上有所突破才能戰(zhàn)勝FP激光器，而DFB激光器則已擁有很好的前景了，不過(guò)也受到１５５０nm激光器越來(lái)越多的威脅。供應(yīng)商都希望暫緩技術(shù)更新以便維持目前的市場(chǎng)分額。

 １３１０nm收發(fā)器的主要供應(yīng)商均來(lái)自北美，而日本和中國(guó)的公司則只是在銷售激光器的子部件方面占有優(yōu)勢(shì)。這個(gè)市場(chǎng)存在著過(guò)多的供應(yīng)商，不過(guò)新興公司所產(chǎn)生的技術(shù)仍十分地吸引人。

 而在收發(fā)器的應(yīng)用市場(chǎng)上，由于目前全球?qū)﹂L(zhǎng)途和骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的暫緩，該市場(chǎng)對(duì)收發(fā)器的消耗也相應(yīng)地減緩，不過(guò)目前全球城域網(wǎng)，接入網(wǎng)的市場(chǎng)卻在穩(wěn)定地增長(zhǎng)。從國(guó)外的情況來(lái)看，日本光纖到戶的計(jì)劃已經(jīng)啟動(dòng)，北美和歐洲光纖到戶的前景也很樂觀，從日前召開的“全國(guó)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)”以及APOC會(huì)議可以看到，中國(guó)的FTTP市場(chǎng)也開始啟動(dòng)，從這一角度看，這必將導(dǎo)致相關(guān)的光器件的需求的增長(zhǎng)。

 在未來(lái)，隨著光收發(fā)器在技術(shù)成本方面不斷地取得進(jìn)展，加上10GbE，短距離城域，接入網(wǎng)絡(luò)，光纖信道以及SAN等網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，對(duì)光收發(fā)器的消耗必將出現(xiàn)大幅增加的趨勢(shì)，供應(yīng)商在該市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。