技术前沿---认识相干光模块

从上世纪90年代末的1x9光模块开始， 到2000年代的GBIC, XENPAK, SFP/XFP等；2010年代开始出现100G光模块CFP、发展到第二代的CFP2, CFP4、第三代的QSFP28；然后是2016年底开始的400G光模块CFP8，到今天已被规模部署的OSFP，QSFP56-DD。标准化、可插拔的客户侧光模块经过多年发展早已是光通信客户侧业务接入的必然选择。

而对于城域大容量数据连接或着长距离传输接口，也就是通常所说的线路侧接口，传统的做法是各个设备厂家自行开发专用接口板，采用私有的高阶调制方式及FEC编解码算法。造成的后果是不同厂家之间的接口不能互通，测试方面除了通过厂家自己的管理系统进行监测外，基本上无法使用第三方工具测量传输质量，最多只能在光物理层通过功率和信噪比参数来推演连接质量。

随着互联网业务的发展、云基础设施的建设以及AI人工智能运算方面的需求，除长途传输业务外，大量的数据中心之间需要海量的数据交换。为了满足简单开放的高速互联，各种白盒、灰盒设备应运而生。连接方式上，经过美国ACACIA公司（已被CISCO公司收购）的多年耕耘以及各种开放组织的大力推进，用于长距离传输的、标准化的可插拔模块得到越来越多的关注和应用，多个传统光模块厂商甚至已经放弃客户侧模块业务，全力研发线路侧传输应用。当前采用相干检测的线路侧光模块研发热点是QSFPDD-ZR, OpenZR+, CFP2-DCO（以下统称相干光模块），分别对应不同的应用场景，支持的业务类型和采用的FEC算法也有所不同。比起客户侧光模块，相干光模块基本上需要把原来设备单盘上实现的复杂功能放在一个标准的模块封装里，这对模块内部采用的器件集成度、模块的功耗散热管理以及功能配置管理都是一个严峻的挑战。