一文解读100G光模块发展标准及主要类型

　　随着信息化时代的到来，全球信息爆炸式增长，据工信部统计数据，全球大数据进入加速发展时期，数据总量每年增长50%，这就导致对信息传输通道容量的需求也飞速提升。

　　光通信已成为主流的通信模式，作为重要节点的光模块也不停的更新换代，从早期的155M、1G、2.5G到10G，再跨越到现在最火热的40G、100G，以及即将进入的200G、400G时代。速率提升的同时，客户需求提升端口密度，模块朝着小型化、低功耗方向发展，模块封装类型在不断变化，在此主要介绍一下100G光模块的发展及主要类型。

　　

　　封装类型

　　100G光模块的主流封装主要有CXP、CFP、CFP2、CPAK、CFP4、CFP8、QSFP28，随着近几年的发展，CFP系列产品发货量逐渐减少，QSFP28封装以更小的尺寸、更低的功耗已经全面胜出，而且刚刚兴起的200G、400G封装也多数采用QSFP-DD封装。目前大多数光模块公司均有QSFP28封装的100G系列产品上市。易飞扬的QSFP28产品包括SR4、CWDM4 2km、PSM4、LR4-lite、LR4、ER4等全系列收发器及AOC。

　　二、100G模块标准

　　光通信行业相关的标准主要是来自IEEE、ITU以及多源协议MSA行业联盟等机构， 100G模块有多个标准，如下表所示，客户根据不同的应用场景可以选用性价比最高的模块类型。

　　300m以内短距应用中多采用多模光纤，VCSEL激光器，500m-40km传输多采用单模光纤，DFB或EML激光器，更长距离的传输就用到相干模块；

　　总的来说，光模块速率越高、传输距离越长、温度环境越宽，成本就越高。很多客户在升级换代产品时也会考虑到已有的光纤系统，希望采用相同接口类型的模块，以便节省光纤资源投入。

　　三、100G主流架构与特点

　　模块都是基于现有的技术标准去开发，整个产业链的相关企业也是跟随标准去开发相应产品，不同厂商的设计方案基本上大同小异，外观方面都是长的一个模样（必须符合协议要求的尺寸、拉环颜色），能创新的地方更多的是在器件封装、生产工艺，友商之间拼的就是采购成本、生产良率、产品可靠性。

　　当前市场上100G应用的接口技术主要有以下几种：

　　1、100G-SR4光模块

　　短距离应用占了整个市场的50%以上，大部分数据中心的应用举例不超过500m。此方案符合IEEE802.3ba，于2015年正式发布，采用8芯多模光纤并行传输，光纤类型多用OM3、OM4，模块接口采用12芯MPO（有点小贵），中间4芯不启用，每个通道支持25G，与40Gbase-SR4接口保持一致，示意图

　　该方案特点：接口模型与40GBase-SR4完全一致，采用MTP/MPO光纤连接器对接，原物理光纤链路可以保持不动，节省光纤投入成本，常规OM3与OM4多模光纤可以传输70m、100m的距离。

　　2、100G-SWDM4

　　SWDM （Short Wavelength Division Multiplexing）是指短波段波分复用技术，类似CWDM4、LWDM4单模方案，通过MUX/DMUX实现合分波，在一芯多模光纤上传输4个波段的光信号。四个波段的窗口分别是850nm、880nm、910nm、940nm。

　　方案特点：光纤接口采用多模双工LC接口，需要2芯多模光纤，采用WBMMF光纤传输距离可传输300m，采用常规OM4光纤，可传输100m，节省了光纤成本。

　　3、100G-PSM4

　　该方案遵循PSM4 MSA标准，采用单模光纤并行传输，8芯单模光纤，四发四收，实现4x25G传输，模块接口采用12芯MPO接口，中间4芯光纤不启用，光纤传输模型类似100GBase-SR4，差别在于PSM4采用单模并行光纤，激光器波长为1310nm。

　　方案特点：使用单模MTP/MPO光纤连接器进行对接，采用OS2单模光纤（G.652C、G.652D）可传输500m，节省了MUX/DMUX，降低了对激光器的要求。

　　4、100G-CWDM4

　　遵循CWDM4 MSA标准，基于单模粗波分复用技术，模块采用单模激光光源，LC双工接口，4个波长为1271nm，1291nm，1311nm，1331nm，通过合分波后进行传输，传输距离可满足2km。

　　方案特点：对比传统LR4方案，加大了波长间隔，选用非制冷DML做光源，在2km传输应用中有一定的价格优势。

　　四、结束语

　　100G模块市场发货已经赶上10G的发货量，未来几年内需求旺盛，各收发器厂商都把100G产品作为重点开发，可以预见竞争也会越来越激烈，红海时代即将到来，请各位同仁做好准备吧。