光集成是高速光通信器件发展的必由之路-北极星输配电网

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随着高速光通信器件的封装尺寸越来越小，性能要求越来越高，以往用分立器件能实现的功能，现在必需要用集成的器件来完成。本文论述了近年来国内外研究机构与厂商在高速通信的传输网和数据中心中应用到的光电集成技术，如100GE线路侧和客户侧的光收发器件、40G QSFP+ 短距离和长距离光收发器件方面的研究进展，并结合对未来技术发展的分析，阐述了光集成是高速光通信器件发展必不可少的技术途径。

1 前言

随着互联网的持续快速发展，各种新业务层出不穷，特别是IPTV、无线视频等业务的飞速发展导致网络容量迅速增长。NEC预计到2015年，每个家庭用户的需求将超过200Mb/s。为了应对流量爆炸式增长带来的巨大压力，光纤接入由于高的传输速率已逐渐成为宽带接入网市场的主流技术和发展趋势。但在宽带光纤接入方面，我们国家的网络建设水平、宽带网络普及率与发达国家相比存在较大差距。日本2010年光纤到户数已达到2000万，普及率约30%，韩国光纤接入的普及率为近60%，而我国同期的数据不到5%。这将严重影响我国“宽带中国”战略的有效实施。人们对更高速光网络的渴望，推动着整个光通信行业的蓬勃发展，也强有力的推动着包括光电器件技术在内的诸多核心技术的自主研发和创新突破。

与此同时，光通信市场竞争越来越激烈，在国内外先进设备制造商的竞争中，通信设备要求的体积越来越小，接口板包含的接口密度越来越高。传统的激光器和探测器分离的光模块，已经很难适应现代通信设备的要求。为了适应通信设备对光器件的要求，40Gb/s、100 Gb/s光模块正向高度集成的小封装发展。高度集成的光电模块使用户无须处理高速模拟光电信号，缩短研发和生产周期，减少元器件采购种类，减少生产成本，因此也越来越受到设备制造商的青睐。从LFF封装的300PIN到SFF 300PIN封装，今后可能会到可热插拔CFP、CFP2、QSFP+等封装形式。

随着模块的封装尺寸越来越小，性能要求越来越高，以往用分立器件能实现的功能，现在必需要用集成的器件来完成。再者，集成光电器件如果能实现批量化生产，能降低设备和整个光网络在单通道的成本和功耗，推动“绿色”的实现。最后，光电集成技术的进步将深刻改变国内光电行业的发展路径，改变过去依靠人工成本和价格战的老路，推动光电产业升级、提高企业的核心竞争力。

国内器件商在积极同国外先进器件供应商在集成化器件上竞争的同时，也在积极的谋求互相合作，包括有源和无源器件供应商间的合作，激光器、探测器和集成电路芯片供应商间的合作等等，这必将带动整个产业链的良性循环与发展。所以，光集成是光器件发展的必由之路。

近些年来，光电器件的专业化程度在不断深化，正对不同的应用场景，光电器件供应商也需从成本敏感度、成品率等方面进行产品的领域划分。目前，光器件的应用可大致分为传输网、数据中心网和接入网三个主要的领域，传输网和数据中心网中的器件集成化尤其获得人们的关注。虽然应用场景和内在的器件技术有所不同，但是光集成都显现出蓬勃的生命力和广阔的发展前景。

2 光传输网中的光集成

光传输网主要应用于城市内主要光节点、城市间甚至更长距离的光通信。光传输网中的核心光器件也可分为线路侧和客户侧两类。相对而言，这些器件的特点是对成本不太敏感、需要性能稳定、单通道速率高、功耗小等。

以100G 光传输网为例，100G高速光通信技术将是未来数年光通信领域的热点之一，其市场规模呈现出逐年递增的态势。国际标准化组织IEEE、ITU-T和OIF等关于100GbE、OTU4等相关规范计划已于2010年6月制定完成，目前业界普遍认为，2012~2013年将是100G系统逐步规模部署的时期，与此相关的新产品需求也将迎来一个快速的增长期[1]。在中国，2012年是100G网络技术的测试年，中国电信在年初启动100G测试，中国移动又在年中展开100G现网测试，烽火、上海贝尔、华为、中兴等厂家均参与了两项测试，这意味着中国100G商用已经提上运营商网络规划日程。

原标题：光集成是高速光通信器件发展的必由之路

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