1. Was ist ein optisches Modul? Das optische Modul besteht aus optoelektronischen Geräten, Funktionsschaltkreisen und optischen Schnittstellen usw. Die optoelektronischen Geräte bestehen aus zwei Teilen: Senden und Empfangen. Vereinfacht ausgedrückt besteht die Funktion des optischen Moduls darin, das elektrische Signal auf der Sendeseite in ein optisches Signal umzuwandeln und dann nach der Übertragung über die Glasfaser das optische Signal auf der Empfangsseite in ein elektrisches Signal umzuwandeln.

Ersteres wird üblicherweise in optische Singlemode-Module und optische Multimode-Module unterteilt und eignet sich für die Übertragung über große Entfernungen, während letzteres hauptsächlich für die Übertragung über kurze Entfernungen geeignet ist. Heute werden wir nicht zu viel über die Typen und Funktionsprinzipien optischer Module sprechen, sondern uns auf die Anwendungsszenarien optischer Module konzentrieren

2. Mehrere Anwendungsszenarien optischer Module

2.1 Verbindungsszenario für Rechenzentren

Da das Internet of Everything zur gesellschaftlichen Norm wird, nehmen Rechenzentren, insbesondere große Rechenzentren in Form von Clustern, rasant zu. Neben der Realisierung des Hochgeschwindigkeitsbetriebs und der stabilen Unterstützung von Internet-Terminaldiensten ist auch die Interaktion zwischen Rechenzentren sehr wichtig und schafft ein neues Szenario: DCI (Data Center Interconnect).

Dieses Konzept ist in den letzten Jahren entstanden. Mit der rasanten Entwicklung vieler neuer Dienste wie Cloud Computing, Big Data und VR erleben viele Anwendungen, die stark auf Rechenzentren angewiesen sind, ein explosionsartiges Wachstum. Ein einzelnes Rechenzentrum ist überlastet und schnell gehen ihm die Ressourcen aus. Ein einzelnes Rechenzentrum kann aufgrund von Standort- und Energieversorgungsproblemen die Kapazität nicht einfach erweitern. Derzeit werden mehrere Rechenzentren in derselben Stadt oder an verschiedenen Orten gebaut, und die Unterstützung für die Verbindung und den kollaborativen Geschäftsabschluss zwischen ihnen ist zu einer neuen Option geworden.

Darüber hinaus durchlaufen immer mehr Unternehmen eine digitale Transformation, und Unternehmen derselben Branche müssen auf Datenebene Daten teilen und zusammenarbeiten, was auch die Verbindung zwischen Rechenzentren verschiedener Unternehmen fördert.

Zurück zu unseren optischen Modulen: Im Rechenzentrumsverbindungsszenario müssen Rechenzentren eine massive Informationsinteraktion realisieren. In diesem Fall sind sowohl die Informationsmenge als auch die Übertragungsfrequenz größer und dichter und die Entfernung ist größer als bei einem einzelnen Rechenzentrum. Dann fallen die Vorteile der Glasfaserkommunikation auf.

Darüber hinaus erfordert das Verbindungsszenario von Rechenzentren Schaltgeräte mit höherer Geschwindigkeit, geringerem Stromverbrauch und kleinerer Größe. Einer der Hauptfaktoren, der bestimmt, ob diese Leistungen realisiert werden können, ist das optische Modul.

Der Datenverkehr im Rechenzentrum nimmt weiter zu, und der Trend zur Großflächigkeit und Verflachung zwischen Rechenzentren fördert nach und nach auch die Entwicklung optischer Module zu einer schnelleren Übertragungsrate. Die Übertragungsentfernung von Multimode-Fasern ist durch die Erhöhung der Signalrate begrenzt, sodass sie in Rechenzentrums-Verbindungsszenarien nach und nach durch Singlemode-Fasern ersetzt werden. Derzeit hat sich China schrittweise von 100G-400G auf 400-800G weiterentwickelt, und die Anwendung von Singlemode-Glasfasern könnte immer häufiger werden.

2.2 Telekommunikationsmarkt: Der 5G-Einsatz wird die Nachfrage nach optischen Modulen erheblich steigern

Das 5G-Netz ist in drei Teile unterteilt: Zugangsnetz, Trägernetz und Kernnetz. Das Trägernetz ist im Allgemeinen in die Metro-Zugangsschicht, die Metro-Aggregationsschicht, die Metro-Kernschicht/Provinzstammleitung sowie die Fronthaul- und Midhaul-Funktionen von Real-Line-5G-Diensten unterteilt. Im Vergleich zu 4G hat 5G im Vergleich zu 4G-Basisstationen einige Änderungen erfahren. Die Verbindung mit mittlerer Übertragung wurde hinzugefügt, und seitdem wurde der Markt für optische Module mit mittlerer Übertragung geöffnet. Darüber hinaus stellen die verwendeten optischen Module im Fronthaul und Backhaul von 4G keine so hohen Anforderungen an die Übertragungsrate, und die optischen 10G-Module werden verwendet, während 5G die Eigenschaften hoher Bandbreite, geringer Verzögerung und großer Verbindung aufweist Drahtlose Kommunikation hat großen Einfluss auf optische Module. An die Funktion und Leistung des Moduls werden höhere Anforderungen gestellt. Die zukünftigen Bedürfnisse und Anforderungen von optischen 25G-, 50G- und noch mehr 100G-Modulen werden erheblich verbessert.

2.3 Passives WDM Wir haben bereits über das technische Prinzip des Wellenlängenmultiplexings gesprochen. Das Kernprinzip dieser passiven Wellenlängenteilungstechnologie besteht darin, mithilfe der WDM-Technologie optische Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen zu koppeln und eine Reihe von Informationen in einem Bündel zu übertragen und in einer optischen Faser zu übertragen. Um die Übertragung zwischen Diensten zu realisieren. Die optischen Signale dieser unterschiedlichen Wellenlängen können empfangsseitig getrennt werden. Derzeit werden viele Anwendungen im Campus-Netzwerk eingesetzt. Es sorgt nicht nur für eine schnelle Übertragung mit geringer Latenz, sondern kann auch die Auslastung von Backbone-Glasfaserkabeln erheblich verbessern. Gleichzeitig kann der Netzwerkbetrieb und das Wartungsmanagement durch passive Kombinierer erheblich reduziert werden. WDM besteht aus einem Farblichtmodul (allgemein als grobes Wellenlängenteilungsmodul bezeichnet, und ein dichtes Wellenlängenteilungsmodul wird als Farblichtmodul bezeichnet, normalerweise unter Verwendung eines Doppelfasermoduls) und passiven Komponenten.

Die Sende- und Empfangswellenlängen in den Farblichtmodulanzeigen haben eine nominelle Mittenfrequenz/Mittenwellenlänge; Das Graulichtmodul verfügt über ein breites Spektrum an Sende- und Empfangswellenlängen ohne Mittenwellenlänge. Daher kann beurteilt werden, ob der Index eine zentrale Wellenlänge enthält.

Optische CWDM-Module werden häufig in Gigabit-Ethernet- und Punkt-zu-Punkt-Netzwerken verwendet. Optische DWDM-Module werden hauptsächlich in großen Netzwerkumgebungen wie Stadtnetzen und lokalen Netzwerken eingesetzt.

3. Zusammenfassung Heutzutage haben viele Szenen in unserem aktuellen Arbeits- und Lebensalltag „Licht in Kupfer zurück“ erkannt, das heißt, das Metallmedium bei der Übertragung wurde nach und nach durch das Glasfasermedium ersetzt und die optische Kommunikation ist zu einem Trend geworden . Das optische Modul ist das Kerngerät der optischen Kommunikation und seine strategische Bedeutung liegt auf der Hand. Mit der Beschleunigung des 5G-Netzwerkaufbaus, der rasanten Entwicklung des Cloud Computing und dem Batch-Bau großer Rechenzentren wird 400G-800G in Zukunft zur Hauptwettbewerbsrichtung der optischen Kommunikationsbranche werden.