21世纪将是“信息时代”,随着社会的发展,人类对通信的需求不断上升,互联网的网络规模和应用范围迅速扩大,技术内涵也突破了传统互联网的束缚。信息的传输和交换正向光网络发展,光纤通信成为现代信息网络的主要传输手段。
随着城域网和住宅小区的宽带接入网市场迅速增长,人们对光纤通信网络的核心器件——光收发一体模块的需求也迅速增长。为了满足系统不断增长的需求,光模块正不断走向复杂性和多样性。
当前,光收发模块技术正不断向智能化、高速度和高密度互联发展,智能SFP(Small Form pluggable)模块、10G光模块以及并行光纤模块将成为新一代光收发一体模块中的亮点。
智能SFP模块
小型封装可插拔模块简称SFP模块,采用先进的精密光学及电路集成工艺制作,尺寸只有普通双工SC(1X9)型光纤收发模块的一半,因此在同样空间可以增加一倍的光端口数,可以增加线路端口密度,降低每端口的系统成本。SFP模块还支持热插拔功能,即无需切断电源,模块即可以与设备连接或断开,网络管理人员无需关闭网络就可升级和扩展系统,对在线用户不会造成什么影响。热插拔功能也简化了总的维护工作,并使得最终用户能够更好地管理他们的收发模块。
智能SFP模块,即具有数字诊断功能的SFP光模块,是各厂商技术升级换代的标志性产品。智能SFP模块所特有的数字诊断功能可以实时监测收发模块的温度、供电电压、激光偏置电流以及发射和接收的光功率。通过这些参量的测量,管理单元能迅速找出光纤链路中发生错误的具体位置,以简化维护工作,提高系统的可靠性。可以预见,在今后两三年内智能SFP模块将成为市场的主要需求。
10G光模块
当更多的千兆以太网端口应用到网络中时,10G以太网用于会聚的需求就会凸显。除了以太网交换机以外,目前存储局域网、RAID系统、磁盘阵列、主机总线适配器、高端服务器和网关、城域网中的路由器也均开始广泛采用1-2.5Gbps光信道,下一代将是4Gbps和10Gbps光信道。尽管还有许多人对10G产品应用是否开始成为市场主流的声音而持怀疑态度,但去年以来10G产品应用已经以其强劲的市场占有率向我们显示了它的实力。
根据Synergy研究机构的调查显示,全球10G交换机市场今年一季度的销售额与去年同期相比,增长幅度超过250%,大大高于普通的以太网交换机。在10G端口出货量上,增幅达到1928%,10G交换机的市场利润也实现了27%的增长。10G产品应用的飞速增长将使得高速光模块的市场也不断扩大。
在推广10G光模块时,价格是客户是否采用的关键因素。目前市场上的10G光模块还比较昂贵,但预计未来几年内10G光模块成本将会降低到几百美金,这对10Gbps系统的市场将会起到推动作用。
并行光纤模块
由于芯片速率和系统中处理器的数量增加,服务器内部互联所需要的总带宽以每4年10倍的速率增加。预期在2010年服务器内部互联所需要的带宽可达40T。为协助满足服务器内部互联对带宽的需求,路由器、交换机和DWDM光学交叉连接设备制造商正在开发利用光纤实现Tbit容量设备机箱、机架间/内互连的可扩展架构。并行光纤模块可改善通道成本并提高密度,从而支持用全光纤架构代替目前采用传统铜缆和单通道光纤光学连接的现有互连架构。
在当前的北美市场,高端计算机系统如刀片式服务器的短距离互连基本上都开始采用4×2.5Gbps并行光纤模块。而在高端交换设备中,12×2.5Gbps的模块也在背板联接中开始应用。并行光模块的应用将逐渐走向成熟。
新型光模块的出现将促进光网络的快速发展,而光网络的实用化又将给光模块的发展带来机遇。我们有理由相信,21世纪是“信息时代”,也必将是光网络时代。
(作者单位:华中科技大学)