相干光学正从骨干网铺向每一条城域与 DCI 链路——无源层必须一缩再缩,性能一点不能让。
相干正迈向 800G 及以上,模块要在更小的空间里塞进更多光学功能。里面的每一颗无源器件都得跟着变小,波长和损耗预算却越卡越紧。
城域 DCI 平台靠每个机架单元多塞通道来扩容。监测、均衡、增益平坦的功能成倍增长——每一项都得迁就模块的外形,而不是让模块迁就器件。
几十个放大跨段跑下来,插损多零点几个 dB、PDL 多一丝一毫,啃的都是 OSNR 余量。无源器件个头小,对传输距离的影响却一点不小。
相干模块内部、线路沿途,无源光层都由三石园供应——损耗、偏振、尺寸,每一处都较真。
相干 ZR/ZR+ 模块里,mini EDFA(高亮部分)只挂在 TX 输出这一处——把调制后的信号抬到 0 dBm 发射功率;RX 接收方向不放大,光信号直接穿过偏振分束器和相干接收机回来。
顺着图从左往右看:主机电接口把信号交给 DSP,TX 方向依次经过 DAC → 驱动器 → IQ 调制器,两个偏振合并后进入单级 mini EDFA booster——输入隔离器、980/1550 nm 泵浦 WDM、掺铒光纤、输出隔离器——再接上 TX 光纤。RX 方向,光先进偏振分束器和相干接收机(PD、TIA 与混频器),本振也来自同一只可调激光器;恢复出的信号经 ADC 回到 DSP。红框圈住的是 booster 的无源核心——框里的隔离器、泵浦 WDM 和掺铒光纤全部由三石园供货;橙色泵浦在框外,是这只放大器唯一的有源器件。
是 booster,不是线路放大器。ZR/ZR+ 可插拔模块里的 mini EDFA 只有一级增益——输入 隔离器、980/1550 nm 泵浦 WDM、一段短掺铒光纤、输出隔离器,用一只 980 nm 泵浦驱动。它把调制后的 TX 信号抬到 0 dBm 发射功率,撑起多跨段 ROADM 传输——任务到此为止:放大的只是单个波道,不需要第二级,不需要增益平坦滤波器,也不需要 VOA,这和要整形整个 DWDM 频谱的线路侧 EDFA 是两回事。
这只 booster 里的无源器件全部出自三石园。隔离器和 泵浦 WDM 做成 2-in-1 混合器件,塞进模块的外形限制;偏振敏感的 TX 通路上,PM 变体守住消光比。设计上确实需要增益整形时,我们的增益平坦滤波器和 VOA 能把同等级的小型化搬到线卡上。
模块内一条典型的 Mini EDFA 无源链路——Tap/PD 监测、隔离器、泵浦 WDM、EDF、GFF、TOF 与 VOA(虚线框为同封装混合器件)。链上每一件无源器件都由三石园供货。
顺着链路从左往右看:信号从 Input 进入,先由 Tap + PD 抽样监测功率;隔离器挡住反射,WDM 把泵浦光耦进第一级增益。两级之间,WDM + 隔离器 + GFF + WDM 组件一边抑制自激、一边拉平增益。第二级 EDF 之后,隔离器和 Tap + PD 盯住输出,TOF 滤掉 ASE,VOA 定好发射功率。虚线框里是并进一件混合器件的几项功能——一个封装顶掉一排分立器件。
相干传输如今是 DCI 和长途链路的默认选项——从线路放大器到 ZR 级可插拔模块,几乎每条相干链路都离不开掺铒光纤放大器(EDFA)。EDFA 增益块正是三石园无源器件的用武之地:隔离器、WDM 耦合器、增益平坦滤波器、Tap 监测器与 VOA,全部做成微型混合器件。
搭建 EDFA 的构件。在线路和多级 EDFA 里,IWDM(隔离器 + 1550/980 nm WDM)、IGFF(隔离器 + 增益平坦滤波器)和 WIGW 混合器件把泵浦耦合、隔离、增益平坦几级功能并进单件熔接器件;Tap PD 盯住输入输出功率,MEMS VOA 拉平 DWDM 频谱。
ZR 模块里的 EDFA。800G 级 ZR/ZR+ 可插拔模块把微 EDFA 装上板卡,空间比以往任何时候都紧:折叠 IWDM 和 2-in-1 双隔离器+WDM 混合器件砍掉盘纤和熔接点,让一整只 mini-EDFA 装得进模块外形——偏振敏感通路交给 PM 变体守住消光比,全部通过 Telcordia GR-1221 / GR-1073 认证。
不过并非每个档次都需要 EDFA:400G 及以下,ZR/ZR+ 模块的无源核心是 PMTC 偏振分束/合束器;只有更高速率、更长距离的设计才会加入 Mini EDFA。规律是一样的——模块越快、板面越挤,无源器件就得做得越小、越集成。我们的小型化路线从标准混合器件(ITPD 5.5×25 mm)走到小型化 2.6×22 mm、超小型 1.4×17 mm、折叠式 1.8×12 mm,一路到 N-in-1 阵列。把你的模块外形发过来——链路按它来设计。
小型化对我们不是新课题——十年里我们一直在出货越做越小的混合器件。隔离器和 WDM 功能,最早是 5.5×25 mm 封装里的分立器件,如今做到 2.6×22 mm、超小型 1.4×17 mm、折叠式 1.8×12 mm,还有能顶替一整排器件的 N-in-1 阵列。规格再收紧,我们要解的也不是一道新几何题——只是把跑了多年的路线图再跑一遍。
多轨 EDFA。上图跟的是模块内的一只 mini-EDFA;模块之外,线卡和子系统正走向多轨——多条并行链路共享放大,省下每轨的空间和泵浦功率。阵列化无源器件承接这个趋势:4-in-1 隔离器把四路装进一只隔离器的占位(≤Φ2.2 × L≤25 mm);2-in-1 IWDM 把两只隔离器+WDM 并进一个封装;8-in-1 / 2-in-1 环形器把同样的合并思路带给小型和多路光放大系统。多端口不等于只有环形器——N-in-1 的思路贯穿隔离器、WDM 和混合器件各条产品线。
所有产品均符合 Telcordia GR-1221 / GR-1073 可靠性体系。
支持定制波长方案、封装外形与混合组合,样片全球发货。
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