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光源器件技术中数据传输的未来

2024-02-21 09:19:45  来源:激光网原创    

激光网2月21日消息,ETRI的研究人员在创建适用于5G/6G移动通信基站以及大型/超级数据中心的光源设备方面处于领先地位。研究团队的创新方法可以以每秒 5.6 帧的速度传输 5 GB 的全高清视频。

据电子和电信研究所称,电吸收调制激光光源器件技术正在自主开发。该设备非常小,尺寸不到一毫米,但它可以在数据中心内部网络中每通道传输224 Gbps的光通信。

从设计到生产,研究团队利用本土技术构建了EML光源器件,该器件集成了光子模式转换器和监控光电探测器。

设计的光源设备在商业化后将集成到大型数据中心的塔架中。这些光源组件基本上被放置在塔架内的线卡中,将用于光收发器或光发射器和接收器模块的传输部分。

单个线卡通常由 32 个光收发器组成,具有 224 Gbps × 8 个通道,并在塔架上安装了多个线卡。

研究人员强调,需要在芯片层面开发芯片,这是基础技术的基础部分,而不仅仅是模块。他们希望通过创造光源芯片的基本技术来主导世界光通信市场。

由于虚拟现实、增强现实、OTT、人工智能和其他平台的数据利用率不断提高,数据中心内部的传输需要超快光源技术。该技术将提供更大的调制带宽和数据处理能力,从而实现更重要且价格合理的光模块。

借助电吸收调制激光光源器件,数据中心内使用的传统光收发器每通道可以传输高达 100 Gbps 的光信号。

由ETRI创建的世界上最好的EML光源,每个通道能够发送224 Gbps的光信号。该器件使调制带宽和数据处理能力翻倍。

此外,224 Gbps EML光源器件具有独特的集成,可提高光耦合效率的光子模式转换器和用于实时光输出强度监测的光电探测器,这是全球首次。

通过采用模式转换器,光波导的耦合效率从目前的50%提高到85%,从而显著提高了光耦合效率。这一发展也使光收发器能够使用更少的能源和电力。

此外,与使用独立光电探测器的传统结构相比,集成了用于监测光输出强度的光电探测器,从而大大节省了制造 800Gbps/1.6 Tbps 级光模块以及单通道光模块的封装成本。

在70°C下,调制带宽为70 GHz,研究团队创造了一种电吸收调制激光器设备,其工作速率为224 Gbps,其性能领先于全球。即使在 70 °C 下,该器件也具有卓越的性能,允许在 2 公里的距离内传输 224 Gbps 的光信号。 目前,全球只有少数几家公司正在开发 224 Gbps 类 EML 设备。

研究团队认为,随着这项技术的进步,从其他地方进口的需求将减少。

此外,由于集成了光子模式转换器和监控光电探测器,预计 800 Gbps/1.6 Tbps 光模块在成本和技术上将更具竞争力。

ETRI表示,这一研究成果得益于他们在用于制造光源的激光二极管技术领域的开创性工作,以及他们在化合物半导体光学器件研发代工厂中积累的核心光源技术。

韩永德博士表示:“对于对加工变量高度敏感的化合物半导体光学器件来说,最关键的因素是确保核心技术和确保稳定的代工运营。我们通过开发关键技术解决了这些问题。

他还是ETRI光通信元件研究部的首席研究员和项目负责人。

所创造的光源技术一直是研究团队提交国内和国际专利申请的基础。此外,他们打算将这些知识传达给国内光学元件制造商,以便他们可以与5G、6G和数据中心行业的跨国公司竞争。

根据市场研究公司LightCounting的数据,全球光收发器市场的规模预计将增加两倍以上,从2019年的60亿美元增加到2026年的180亿美元。

此外,这项发明由ETRI研究团队在去年3月在美国圣地亚哥举行的全球最大的光通信会议OFC 2023上提出。该技术一经在光通信领域的国际SCI期刊上发表,就获得了广泛的赞誉。

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