Optischer Transceiver: Die treibende Kraft im Bereich der optischen Kommunikation

Im Strom der modernen Informationsgesellschaft fließen Daten wie Blut durch alle Adern des Netzwerks, und das optischer Transceiver (optisches Modul), das Kerngerät im Bereich der optischen Kommunikation, ist der Hochgeschwindigkeitsmotor, der diesen Informationsfluss antreibt. Das optische Modul oder integrierte optische Transceiver-Modul ist ein Schlüsselgerät zur Umsetzung der Umwandlung zwischen optischen Signalen und elektrischen Signalen. Es spielt eine unersetzliche Rolle in der physikalischen Schicht (der untersten Schicht des OSI-Modells).

Das grundlegende Funktionsprinzip des optischen Moduls besteht darin, das elektrische Signal am Sendeende in ein optisches Signal umzuwandeln und über die Glasfaser zu übertragen. Auf der Empfangsseite wird das optische Signal wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieser Prozess scheint einfach zu sein, umfasst jedoch mehrere Technologien wie Modulation, Demodulation, Verstärkung und Auslöschung. Das optische Modul besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Glasfaserschnittstelle, Signalverarbeitungseinheit und Schaltungsschnittstelle. Diese Komponenten arbeiten zusammen, um eine schnelle und stabile optische Signalübertragung zu gewährleisten.

Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technik werden die Anwendungsbereiche optischer Module immer umfangreicher und umfassen Rechenzentren (Clouds), Telekommunikationsnetze (Pipes) und Zugangsterminals (Enden). Insbesondere im Zuge des Trends „Glasfaser rein und Kupfer raus“ haben optische Module nach und nach die traditionellen Kupferkabel-Kommunikationsmethoden mit ihrer Hochgeschwindigkeits-, Fernübertragungs- und verlustarmen Eigenschaft ersetzt und sind zur Infrastruktur moderner Kommunikationsnetze geworden.

Die Entwicklung optischer Module ist voller Zeichen technologischer Innovation und industrieller Modernisierung. Von den frühen GBIC-Modulen bis hin zu den späteren SFP, SFP, XFP, QSFP, CFP usw. haben optische Module kontinuierliche Durchbrüche in Bezug auf Größe, Übertragungsrate, Übertragungsentfernung und Kompatibilität erzielt. Insbesondere SFP und SFP-Module haben aufgrund ihrer geringen Größe, hohen Kompatibilität und Hot-Swap-Eigenschaften große Anerkennung auf dem Markt gefunden. Diese Innovationen haben nicht nur die rasante Entwicklung der optischen Modulindustrie gefördert, sondern auch eine starke Garantie für den effizienten Betrieb moderner Kommunikationsnetze gegeben.

Im 5G-Zeitalter sind optische Module zu einer unverzichtbaren Schlüsselkomponente geworden. Das 5G-Netzwerk besteht aus drei Teilen: drahtloses Netzwerk, Trägernetzwerk und Kernnetzwerk. Als grundlegende Komponenteneinheit der physikalischen Schicht wirkt sich die Leistung optischer Module direkt auf die Übertragungseffizienz und Abdeckung des 5G-Netzwerks aus. Insbesondere beim Bau von 5G-Basisstationen nimmt die Nachfrage nach optischen Modulen weiter zu. Von den optischen Fronthaul-Modulen zwischen AAU und DU über die optischen Midhaul-Module zwischen DU und CU bis hin zu den optischen Backhaul-Modulen des Trägernetzwerks sind die Anforderungen an optische Module auf verschiedenen Ebenen von Trägernetzwerken unterschiedlich, aber sie sind alle höher Anforderungen an die Übertragungsrate, Stabilität und Kompatibilität optischer Module.

Mit der kontinuierlichen Vergrößerung der Rechenzentren und der rasanten Entwicklung des Cloud Computing spielen optische Module auch bei der Datenübertragung innerhalb von Rechenzentren eine immer wichtigere Rolle. Der Ausbau, Neubau und die Optimierung der Netzwerkleistung großer Rechenzentren sind untrennbar mit der Unterstützung optischer Module verbunden. Insbesondere durch das Co-Packaging der Optoelektronik-Technologie (CPO) wird die enge Integration optischer Module und elektronischer Chips die Übertragungseffizienz und Energieeffizienz von Rechenzentren weiter verbessern.