光迅科技下一代光接入模块研究

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8/19/2014,光纤在线讯，近年来，光迅科技PON模块以其优良的性能、可靠的品质，受得客户的广泛认可，在赢得市场的同时，为我国乃至全球的FTTx建设提供广泛而可靠的保障。随着建设的全面开展和进一步推进，PON模块产品出货量将持续增长，这让光迅科技迎来了收获的季节。放眼未来，光接入网对带宽要求将越来越高，对PON模块在速率和性能方面的表现也提出了更高的要求。面对更为高端的市场需求和不断演进的技术发展趋势，光迅表现出强烈的危机意识和使命感，提前开展NGPON模块技术研究。目前，光迅NGPON相关产品已形成批量销售，销售额超过1000万元。

技术演进方面，40G TWDM-PON 已经确定为下一代PON(Passive Optical Network，光接入网)的方案，也即 NG-PON2, 相关标准有望2015年正式发布，2016年实现商用。其优势在于能实现PON网络的平滑升级，同10G PON、GPON、EPON 在同一个光接入网中共存，而TWDM-PON作为低成本、易实现的方案，也更容易得到广泛应用。

     TWDM-PON系统对OLT光器件的基本技术要求为输出光功率+5~9dBm (N1)，消光比8.2dB，接收灵敏度-26.5dBm(N1)，光隔离度55dB(1524~1544nm 对1596-1603nm)。而OLT端器件的需要则决定于OLT的构型，包括分立的XFP模块和集成的CFP模块。目前，在OLT器件方面，光迅科技在积极开发1596-1600nm波长的10G EML芯片及其XMD封装技术，探索高输出光功率的TOSA和BOSA方案。从TWDM-PON系统应用角度，单波长的OLT XFP模块可实现多波长灵活扩展，光迅科技可针对不同客户的带宽需求提供下行4波长或8波长的模块组方案。同时，基于成熟的40G CFP封装平台，光迅科技的CFP封装OLT模块集成有4路TOSA/ROSA，Mux/Demux以及光放大器，为系统商提供更简易、数据容量更高的OLT解决方案。

     TWDM-PON系统的ONU模块通常内含可调TOSA、可调ROSA和C/L-band 滤波器，器件采用BOSA构型，最终形态为可插拔型。为进一步拓展PON系统带宽和满足不同客户需求，对称速率的10G/10G XFP/SFP模块和非对称的2.5G/10G XFP/SFP模块预计会长期共存。因为波长调谐功能的引入，BOSA on board的方案需要同设备商进行更紧密的技术合作，而市场上将更多的出现以模块封装为主的ONU。

     为将可调激光器技术应用到PON系统，尤其是成本敏感的ONU端还面临诸多挑战。热调谐方案具有较大的成本优势，但难以满足同XGPON一样的工业温度要求，而DBR电调谐方案则依赖于激光器芯片的成熟。通过TEC（半导体电制冷器）改变EML/DFB芯片温度调谐波长是一个常见的解决方案，依据系统需求需实现400GHz(~3.5nm) 可调谐范围，波长在1524-1544nm之间，激光器可采用10G XMD 封装，速率支持2.49Gbps或9.98 Gb/s。考虑到ONU的环境温度和常规TEC的温控能力，温度调谐的单波长TOSA通常只能支持100GHz频率间隔4通道可调，而8通道的需求通常采用2个光模块来实现，两个光模块的中心波长不同。而目前可选的电调谐方案中，则有波长调谐范围为10nm的DBR电调谐方案和波长调谐范围为3nm的DFB微加热调谐方案。

     在可调TOSA的其它性能要求方面，4~7 dBm 的输出功率要求对芯片在高温下的光功率和10G EML中由EA调制器引入的损耗提出了苛刻的要求。行之有效的解决方案包括采用高效激光器芯片、管壳封装的热补偿以及采用集成SOA。
可调ROSA方面，采用10G APD前端集成可调光滤波器（TOF）的构型是目前关注较多的方案。可调ROSA的接收波长范围为1596-1603nm，支持 100GHz频率间隔的 4-8 波长可调，相邻通道隔离度25dB，非相邻通道30dB。

     ONU端可调滤波器技术的选择取决于系统应用场景。考虑到产品成熟度，MEMS和热可调F-P滤波器成为目前主流的ROSA端可调滤波器方案。