EML和DML激光器的区别

描述

近期,易飞扬发布基于了DML激光器的200G QSFP56 DR4和FR4光模块,为200G数据中心提供新方案(回顾:易飞扬再定义200G数据中心,新推出PAM4 DML的200G QSFP56 DR4/FR4光模块)。一直以来,200G光模块多采用EML激光器,那么,两种不同类型的激光技术:DML和EML有什么区别?该如何选择?本文将回答这些问题。

什么是DML和EML?

DML

DML是Directly Modulated Laser的简称,即直调激光器。DML采用具有简单电路的单芯片,非常适合占用空间小和低功耗的电路设计。它通过调制驱动器IC生成的开/关电输入来将信息放置在光束上,这又直接应用于激光二极管,产生调制光信号输出。

DML的优势

DML往往比FP DBR等激光器稳定得多,因为光栅和反射不仅位于激光器腔的两端,而且几乎沿着腔连续;

DML采用单芯片并提供简单的电路设计,使其更加紧凑并适合更小型的配置;

由于光信号是通过DML中的电流变化来调制的,因此DML的成本通常相对较低且功耗较低;

与法布里-珀罗激光器相比,DML具有更窄的谱线宽度,这意味着更高的调制速度和更长的传输距离。

DML的限制

DML中存在高色散,因为直接调制会直接改变激光特性;

DML具有相对较低的频率响应和消光比,因为它们都受到弛豫频率的限制;

相关的频移以及光纤中的色散会导致DML的性能在较长距离(>10km)内降低。

EML

EML:External Modulated Laser,即外调激光器。该设计将激光二极管(结构类似于DML二极管)与电吸收调制器 (EAM) 集成在单个芯片中。激光二极管在连续波(CW)条件下工作,输入开/关信号应用于EAM部分以生成光学输出。该设计具有较低的色散,因此更适合长距离、更高的数据速率传输。

EML的优势

EML具有低色散的特点,因为调制过程不会一直改变激光特性;

与DML相比,EML可以以更高的调制速度运行,并且具有更低的线性调频脉冲;

由于光纤色散较低,EML是高速和长距离传输的理想选择。

EML的局限性

EML的功耗更高,因为芯片内集成了电吸收调制器(EAM);

EML需要更复杂的电气配置和二极管布局;

EML通常成本更高,因为它们使用电吸收来调制信号。

DML和EML该如何选择?

一般来说,DML用于较低数据速率的应用和较短的距离,而EML用于以较高数据速率处理较长的距离。

数据中心

如图所示,您无需为大多数应用做出选择。DML的技术限制将其限制在10km及以下,而EML相对较高的成本使其在1G和10G数据速率以及10km以下的距离上使用成本过高。从成本、功耗、传输距离方面比较,总结出:EML适合用于电信级应用,而DML适合用于数据中心应用。

此前,由于技术限制,200G以上的高速率,普遍都需要采用EML激光器才可达到标准。如果能使用DML激光器即可达到200G速率的标准,将降低200G数据中心的成本。现如今,易飞扬推出了基于DML激光器的200G DR4和FR4光模块,产品性能优异,所有性能均达到行业标准。相比EML版本,降低了200G中短距离光模块的运营成本和功耗,进一步确认和清晰200G在部分数据中心领域的优势。

EML和DML各有优缺点,如果使用在正确的应用场景中,它们能够发挥出最佳的性能。也就是说,在仓促做出决定之前,您仍然需要考虑许多因素,例如网络基础设施和业务预算。

审核编辑:汤梓红

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