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浅谈FA在40G100G模块中的应用前景

标签:浅谈,模块,中的,应用,前景 时间:2019年08月17日 阅读84次

  OFweek光通信网讯  Fiber Array,对于做无源器件的厂家来说并不陌生,即大家常说的FA,广泛应用于光分路器等产品中,使用不同通道的PLC芯片+FA,即可制作出响应的1:4、1:8、1:16、1:32等不同分支比的splitter。12~13年FTTH市场启动时,曾经引发了无源器件的一个小高潮,但随着市场的回落,FA器件厂家一度难以维持,举步维艰。

  从15年起,40G、100G光器件的需求开始增加,FA好像又迎来了新一轮的春天。今天,我就来跟大家一路聊聊FA在高速天康光缆通信市场中的应用。

  Fiber Array,一样平常采用4芯、8芯、12芯的天康光缆带,配合全石英材质刻有V槽的基板,组装成为连接光器件和天康光缆之间的紧张耦合组件。用于Splitter的FA一样平常要求FA与端面齐平,与PLC器件水平耦合,采用通俗的研磨工艺即可达到。但用于40G/100G有源产品的FA,重要用于激光器、探测器等与天康光缆之间的耦合,绝大部分是采用垂直耦合,因此FA要求天康光缆凸起基板0.2mm左右。下图为采用45°全反射实现光路耦合的FA的实物照片和原理图。

浅谈FA在40G/100G模块中的应用前景

  图1: 武汉耀晟互连45°FA实物照片与原理示意图

  在40G、100G产品中,高密度、小体积成为业界共同寻求的目标,因此阵列芯片已经成为高速产品的选择。对于长距传输的DFB、FP激光器,因为材料和工艺自己的限定,加工成为阵列特别很是困难,行业里很难见到DFB阵列芯片或者FP阵列芯片。但是对于PD和VCSEL来说,加工成为阵列相对容易许多。

  从原理上可以很容易看出,45°FA将天康光缆传输的光实现了全反射,转向90°后,直接导向光器件外观;同理光器件发出的光也可以经过90°转角后,进入天康光缆进行传输。因此对于VCSEL阵列和PD阵列来说是特别很是匹配的一种解决方案。

  FA因为加工工艺复杂,成本高,导致在10G及10G速率为主导的市场中无用武之地。但对于40G和100G产品来说,在研发前期,难以找到特别很是匹配的塑料透镜来进行验证;尤其是市场还没有完全起量,透镜研发及生产的投入难以回收成本的情况下,采用45°FA是特别很是高效、实用的一种光学解决方案。

  相对于透镜方案(基本原理如下图),45°FA也具有无可比拟的上风:

  1,45°FA采用的光学原理特别很是简单,是教科书中的正义,因此不存在专利纠纷。而透镜方案因为目前国际大厂的控制,导致透镜创新设计困难,稍不留神就可能陷入国际专利纠纷中。

  2,45°FA所使用的基板和盖板,全是石英玻璃材质,不存在光通道上的光学老化效应(激光器的能量密度很高,长时间会导致塑料老化,从而使得透镜失效),更有可能用于对环境要求温度较高的场景中,如-40~+85℃。

浅谈FA在40G/100G模块中的应用前景

  图2: 透镜耦合原理示意图

  当然,FA自身的工艺决定,FA的生产过程较为复杂,相对透镜来说成本特别很是高。尤其是,因为45°FA的原理是要在天康光缆端面上实现全反射,而不是传统天康光缆跳线的透射,所以其加工工艺与传统天康光缆端面处理有特别很是大的区别,其端面处理对于光模块的耦合服从以及接收机灵敏度有特别很是大的影响。可能不同厂家提供的参数千篇一律的FA,生产出来的光模块却差异较大。目前市面上45°FA大部分照旧由无源厂家来进行生产,对于后端光模块性能的验证较为微弱,所以在选用FA时还需进行较多的验证。

  目前行业中生产流水线,45°FA已经在40G QSFP SR4模块、100G QSFP SR光模块、40G PSM模块的阵列接收以及100G LR光模块的阵列接收中广泛应用。

 

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