CFCF2023下一代光器件论坛：LPO/CPO中长期内将成为重要的技术手段

6/09/2023，光纤在线讯     近日，由光纤在线，和弦产业研究中心C&C，江苏省通信学会共同举办，飞宇集团、旭创科技、海拓仪器、海光芯创、是德科技、永鼎股份、天孚通信共同协办，OIF、宇特光电共同参与主题策划的“CFCF2023光连接大会”6月5-7日在苏州 知音温德姆至尊酒店圆满举行。 本次大会吸引了来自光通信产业链1000+参会企业、3000+参会人员、 100+新产品提交、80+参展企业；组委会安排了70+位重要嘉宾分享了45+场主题演讲和4场圆桌讨论、1场基调论坛、4场主题论坛、1场颁奖盛典（揭晓26个奖项）、1场酒会Party、6省同乡会、2场追光运动环节（篮球赛+10km欢乐跑）。 



        在2023年6月6日举办的《下一代光器件论坛》，由苏州海光芯创副总经理胡勇主持，以下一代光通信技术和光器件为主题，安排了11场精彩的演讲分享，分别就云计算、AI/ML集群、CPO/LPO、开放的光网络、解耦、全光网、FTTR、OXC+400G、硅光技术、绿色节能等话题进行了分析、展望和讨论。 



        首先开场的是上海诺基亚贝尔光网络事业部总经理张寒峥，分享的题目是《当网络遇见云》。他在演讲中表示：当下光网络的业内趋势向云化、亚太增长、网络自动化、网络安全和绿色节能五个方面发展。云计算使得算力突破单台计算机瓶颈，带动算力从量变产生质变。AR/VR、元宇宙和ChatGPT等算力的应用驱动着网络的发展，带来了40%网络流量的年增长，同时对网络架构及功能提出简单、易于维护、TCO节省、灵活演进等新需求。网络服务模式变化带来 “算力原生”的光网络，爆发性的云应用催生网络和云进一步融合，而算网原生是云网融合的必由路径，光传输网是算网原生的最佳切入点，光传输网的持续开放是算网原生化的基础。


 
        接下来由青岛海信宽带技术合作总监张华博士带来《面对高算力需求的光模块技术发展趋势探讨》的演讲。面向生成式AI的智能计算中心正在成为数据中心里非常重要的一类，其对网络的性能要求、网络架构均有别于通用数据中心。智能计算中心由多个AI/ML集群构成，AI/ML集群通过2层交换机、用上千个光模块将数百个GPU互连，超高工作速率、低功耗、低时延是该应用场景下对光模块的主要性能要求。在工作速率方面，当前AI/ML集群采用800G光模块，不久的将来会使用1.6T、乃至3.2T光模块，单波200G是1.6T/3.2T光模块的关键使能技术。在功耗方面，面向AI/ML应用的光模块现阶段仍以DSP方案为主，采用更先进的CMOS工艺节点（降低DSP功耗）、低驱动电压、低插损的调制器、高斜效率的激光器、无制冷激光器是降低光模块功耗的有效手段；LPO/CPO能大幅降低光连接功耗，虽然技术成熟度、标准化、开放的生态、多供方选择仍需进一步完善，但中长期内将成为重要的技术手段。
 


        随后，上海欣诺通信首席技术官吴志远分享了主题为《开放的光网络，开放的生态链》的报告。他讲到，云网及大数据应用需求孕育开放光网络。能提高网络效率、降低CAPEX（战略性投资+滚动性投资）和OPEX（运营成本）解耦的开放光网络正在逐渐成为业界共识，表现在相干技术的出现、SDN技术的发展、模块化波分/DCI设备的应用等方面。开放光网络促进器件供应商、模块供应商、设备供应商与电信、联通、移动和互联网公司这个开放生态链合作共赢。欣诺是国内开放光网络的旗手，欣诺的新型城域波分产品业界领先，已经在中国电信和中国联通以第一名成功入网并批量部署，并在多家互联网公司广泛应用，开创并引领了开放光网络在国内的落地开花。

 

        紧接着由中国移动研究院基础网络技术研究所技术经理王东带来《400G全光网与新型光器件技术演进》的分享和讨论：光网络是算力网络的重要基础和坚实底座。算力网络对光传送网提出超大带宽、超长距离、低时延方面新的需求，驱动光网络技术变革，OXC+400G是新型全光网两大核心技术。 QPSK为400G 骨干长距传输方案，采用QPSK在传统G.652D光纤基于EDFA放大可以传输1500km以上，可以满足绝大多数场景需求，G.654E光纤可以延长30%以上的传输距离，满足更长距离场景需求；400G QPSK采用C6T+L6T是整体架构的全面革新，国内主流厂家就ITLA、ICR、EDFA及WSS等核心器件全面支持12THz，需进一步提升C+L功率均衡性能，并推进C+L双系统向单系统演进；400G超长距已经进入规模商用的关键时间节点，协同产业链推进400G技术和产业成熟，迎接400G规模商用元年。


 
        苏州海光芯创硅光研发中心的林天营给大家分析了《下一代硅光晶圆封测技术的挑战》，他表示硅光技术是将传统的有源、无源等光学器件以及电子元件集成在同一芯片上的技术，具有高集成度、低成本等优势。如何在晶圆测试阶段高效地、全面地测试硅光器件/系统的性能；减少激光器耦合的复杂度，增大输入到芯片的光功率以及激光器的集成度；高效地进行多通道FA耦合；高维度封装实现高速率传输将是下一代硅光晶圆封测技术面临的挑战。目前低插损、高带宽的垂直光栅耦合是晶圆测试常用的方式，Hybrid Si-SiN grating coupler设计可以实现晶圆级器件宽谱性能测试，可以满足CWDM器件测试需求；降低PD失效的风险以及提高工艺的一致性，从而提高硅光晶圆的良率是降低硅光晶圆成本的关键；与传统VCSEL耦合以及DML/EML耦合相比，硅光芯片与FA的耦合容差小，需要高精度的耦合设备，大多需要有源耦合，高效进行多通道耦合；作为下一代光电封装技CPO，硅光技术在这方面的应用具有集成度高、可靠性高、EIC和PIC混合集成工艺的优势。


 
        中国联通研究院光传输首席研究员/教授高工张贺的演讲题目为《400Gb/s技术应用策略探讨》，总结其演讲摘要包括：400G 新的系统网络容量要实现最大化，并能持续演进，实现资源效率最大化，生命周期内单bit成本最优；400G 演进尽可能重用光纤资源，站点资源，降低额外的资源及运维诉求；400G在城域、省内和省际的应用将有所区别，应以业务承载需求为前提，充分考虑东西部之间的差异，还需要规划特殊应用场景，如城域跨部分省干的应用场景，如何交叉适配等；现网测试存在C60、C48、C48+L48、C40+L40多种场景，除考虑光层统一的问题外，还需要考虑与QPSK系统光层的配合；400G WDM系统单波功率（4.5dBm@652光纤，6dBm@654光纤）的提升以及可能引入拉曼系统的应用，这些都对系统建成后的运营维护提出了新的更高的要求，需要提前做好应对方案；C+L系统的网络建设和业务开局方案需要进一步研究；新型加密技术如量子加密需要进一步验证，提升业务安全等级。


 
        接下来，赛勒科技联合创始人&COO高小婷女士带来主题为《硅光技术赋能人工智能时代》的演讲。她提到，人工智能网络的CPU需要用到大量的800G光模块。800G光模块主流使用的CPO和LPO技术都能实现节省功耗的目标，每个类型有最合适的应用场景，但是不管CPO还是LPO，硅光都是一个最有优势的技术。硅光具有可以集成大量的光学器件、是一个CMOS集成技术、本质上可以实现单片集成、具备很高的数据传输速率、密度大、带来能耗节省（以CPO为基础）有很好的延展性等好处，简单来说就是硅光好用又不贵   。以赛勒为代表的国产硅光公司可以提供硅光子集成芯片（有源和无源）、光引擎及完整解决方案。截至目前已经实现400G量产和800GDemo。硅光技术从今天来看已经是一个非常成熟的技术，完全支持大规模的应用和量产。总结来说，硅光子产品在提供高带宽、低时延、低功耗的光互连解决方案。
 


        是德科技光通信事业部资深工程师朱振华分享的题目是《下一代高速光电芯片/器件的测试挑战》。朱总说，下一代新技术的发展一直是整个业内讨论的课题，减少功耗、提供高速率高带、低延时方案，降低单位比特使用成本，始终是新技术使用的驱动力。他从keysight的角度，即测试的角度，对800G、1.6T整个生态流程的各个环节存在的问题和测试方案进行了分析和介绍。keysight一直不断的给客户提供不同的解决方案，宗旨是给大家带来更多的设计裕量从而优化我们的设计，测试方案从仿真、到芯片测试环节包括直流与波长、射频、信号的验证、包括直调、相干，除了物理层之外也会到上层二三层的测试，最后到整个的量产阶段，提供一整套生态链式的方案。当然这当中存在很多的挑战和问题，现在依然亟待解决，keysight的研发不断在工作，后期有更多的方案提供给用户。


 
         随后，永鼎股份副总经理王明利现场带来《光学薄膜与光通信应用》的分享。光学薄膜广泛地应用于一切光学和光电系统中，并渗透到各个新兴的科技领域，十分的重要。王总系统介绍了光学薄膜技术包括薄膜的设计、制备技术、工艺控制、特性测量的方式方法。以光通信中DWDM filter为代表的光学薄膜是目前光学薄膜技术最高水平。光学薄膜技术是一门理论和实际的科学，综合性相对较强，已经是作为衡量一个国家光电信息技术先进水平的关键技术之一。


 
        紧接着，海拓仪器销售总监张传松先生作主题为《双碳时代下可靠性设备的应用与挑战》的演讲，他说到：现代光纤通信行业飞速发展，光通行业的各种标准一直起着主导作用，可靠性标准是其中最重要一部分。其中，可靠性测试项目主要包括机械冲击与振动、高温/低温存储、高低温循环三大类。应对国家的“碳达峰”与“碳中和”号召和目标，海拓仪器作为一家专业的可靠性环境试验设备制造商，拥加大节能技术的开发应用，设计、生产出系列节能环保碳排放大幅降低（20%-50%）的可靠性测试项目设备，满足行业发展和市场需求。
 


        最后，绍兴中科通信产品经理傅家奇先生作《FTTR千兆全光组网市场需求及产品介绍》的分享。他总结说，无缝覆盖的千兆网络是家庭宽带发展方向，家庭网络问题影响体验，业务呼唤“真千兆”，FTTR组网方案借助光纤的特质，其传输速率不再受限，传输距离可覆盖大型别墅，可靠性方面也明显优于其他方案。同时，该方案延伸了运营商的管理能力，在故障定位定界等方面相比其他方案有较大提升。中科通信提供FTTR光器件、光模块，匹配FTTR主光猫/从光猫光器件的需求，小型化插拔式产品，满足紧凑型光猫需求，节省光纤方案。其提供的FTTR调测设备集调试、校准、测试三位一体，兼容各类主流光猫调测。


        至此，下一代光器件论坛总结结束。关于大会基调论坛、下一代光器件论坛、数据中心光互联论坛、非通信创新应用论坛和3场关于线性驱动（Linear）进展与挑战/接入网的持续性/下一步走向哪里的圆桌讨论，以及面向光纤连接器、光通信用光芯片、FTTX-PON模块组件的3份细分报告发布的详情与内容，敬请关注光纤在线网站和公众号上相关主题的报道。