A nagysebességű optikai összeköttetések fejlődésében három technológia kerül ismételten a figyelem középpontjába:Szilícium-fotonika,EML (elektroabszorpciós modulált lézer), és az egyre inkább vitatottVékonyrétegű lítium-niobát (TFLN)A 400G, 800G, sőt a korai fázisú 1.6T architektúrákon dolgozó mérnökök számára az igazi kérdés már nem az, hogy „melyik a jobb”, hanem az, hogy „hova illeszkedik mindegyik”.
Iparági szempontból, különösen az adatközpontok és a mesterséges intelligencia klaszterek telepítése során, ezek a technológiák nem önmagukban versenyeznek egymással – egymás mellett léteznek és kiegészítik egymást.
Szilícium-fotonika: Integráció az első
Szilícium-fotonikaa nagy sűrűségű integráció szinonimájává vált. A CMOS-kompatibilis folyamatok kihasználásával a Silicon Photonics lehetővé teszi az optikai motorok lapkaméretű hatékonyságú gyártását.
Gyakorlati szempontból a Silicon Photonics a következőkben jeleskedik:
Nagy portsűrűség (ideális 800G DR8 / FR4-hez)
Alacsonyabb energiafogyasztás nagy léptékben
Erős ökoszisztéma-támogatás
A szilícium-fotonika azonban nem mentes a kompromisszumoktól. A belső korlátja abban rejlik, hogyközvetett tiltott sáv, ami azt jelenti, hogy jellemzően külső lézerforrásokra van szükség. Ez bonyolultabbá teszi a tokozást, különösen az együtt csomagolt optikai (CPO) architektúrákban.
AESOPTIKUSA szilícium-fotonikai megoldásokat gyakran ott alkalmazzák, aholskálázhatóság és bitenkénti költségaz elsődleges mozgatórugók.
EML: A teljesítmény továbbra is számít
Míg a szilícium-fotonika az integrációra összpontosít,EMLtovábbra is dominál azokban a forgatókönyvekben, aholaz optikai teljesítmény nem alku tárgya.
Az EML egy DFB lézert egy elektroabszorpciós modulátorral integrál, ami a következőket kínálja:
Magas kioltási arány
Alsó csipogás
Kiváló átvitel nagyobb távolságokon
Ez teszi az EML-t az előnyben részesített választássá a következőkhöz:
10 km / 20 km / 40 km-es összeköttetések
Távközlési és metróalkalmazások
Nagy megbízhatóságú környezetek
Valójában még a modern 400G és 800G modulokban is releváns az EML – különösen az LR és ER változatokban.
Az ESOPTIC kézbesítési tapasztalatai alapján az ügyfelek a következő célcsoportot célozzák meg:stabil, nagy hatótávolságú átviteltovábbra is erősen az EML-alapú tervek felé hajlik.
Vékonyrétegű lítium-niobát: A sötét ló
Vékonyrétegű lítium-niobát (TFLN)gyorsan egyre nagyobb figyelmet kap, mint potenciális híd a szilícium-fotonika és a hagyományos diszkrét optika között.
A lítium-niobát önmagában nem új keletű. Az újdonság az, hogyvékonyrétegű platform, amely lehetővé teszi:
Ultra nagy sávszélesség (100 GHz-en túli moduláció)
Közel nulla csipogás
Kiváló linearitás
A TFLN modulátorok különösen vonzóak a következők számára:
Koherens optika
Ultra alacsony késleltetést igénylő mesterséges intelligencia klaszter összeköttetések
Jövőbeli 1.6T és azon túl
A kompromisszum? Költség és az ökoszisztéma érettsége. A szilícium-fotonikához képest a TFLN még mindig az iparosodás korábbi szakaszában van.
Ennek ellenére az irány egyértelmű:A TFLN nem váltja fel a szilícium-fotonikát vagy az EML-t – hanem kiterjeszti a teljesítményhatárokat.
Technológiai pozicionálás: Nem verseny, hanem egy halom
Egy gyakorlatiasabb módja ezen technológiák szemléltetésének:
Szilícium-fotonika→ Integráció és skálázás
EML→ Stabilitás és hatótávolság
TFLN→ Teljesítmény és jövőbeli belmagasság
A valós telepítésekben, különösen a hiperskálázható adatközpontokban, már megjelennek a hibrid megoldások. Például:
Szilícium-fotonika + külső lézer (néha EML-alapú)
Szilícium-fotonika + TFLN modulátorok (kutatási fázis)
EML megtartva a hosszú távú modulokban
Az ESOPTIC-nál a termékstratégia egyre inkább ehhez a hibrid megközelítéshez igazodik – a megfelelő technológiát a megfelelő alkalmazáshoz illeszti, ahelyett, hogy egyetlen megoldást erőltetne.
Következtetés
A szilícium-fotonika, az EML és a vékonyrétegű lítium-niobát az optikai kommunikációs rendszer különböző rétegeit alakítják.
Ha a szilícium-fotonika meghatározzahogyan válhatnak sűrűvé és költséghatékonysá a rendszerek, és az EML biztosítjamilyen messzire és milyen stabil jelek juthatnak el, akkor a TFLN a határait feszegetimilyen gyorsan és hogyan lehet tiszta jeleket modulálni.
A mesterséges intelligencia által vezérelt infrastruktúra következő generációjában a nyerő megoldás nem egyetlen technológia lesz, hanem mindhárom gondosan megtervezett kombinációja.
GYIK
1. A szilícium-fotonika felváltja-e az EML-t?
Nem. A szilícium-fotonika erős a rövid hatótávolságú és nagy sűrűségű forgatókönyvekben, míg az EML továbbra is elengedhetetlen a nagy hatótávolságú átvitelhez.
2. Miért használják még mindig az EML-t a 400G/800G modulokban?
Mert jobb optikai teljesítményt nyújt távolságonként, különösen LR és ER alkalmazásokban.
3. Mi a vékonyrétegű lítium-niobát legnagyobb előnye?
Rendkívül nagy sávszélesség és kiváló jelminőség, így ideális a jövőbeli ultragyors rendszerekhez.
4. Készen áll a TFLN a tömeges telepítésre?
Még nem teljesen. Költség és gyártási ökoszisztéma tekintetében még fejlesztés alatt áll.
5. Hogyan választ az ESOPTIC ezek közül a technológiák közül?
Alkalmazási forgatókönyvek alapján – a költségek, a hatótávolság, az energiafogyasztás és a teljesítménykövetelmények egyensúlyozása.
