傳統(tǒng)單纖雙向光模塊的上下行波長為固定值，由于兩端波長不一致、須配對使用，在實際使用過程中潛在AB端插錯、配對異常等情況，對物料資源和維護管理提出更多挑戰(zhàn)。有廠商提出50Gb/s波長自調諧BiDi光模塊新型方案，可打破傳統(tǒng)BiDi光模塊“上下行”波長的約束限制，原理示意圖如圖所示。

電接口方案與傳統(tǒng)50Gb/s BiDi光模塊相同，支持2x25Gb/s NRZ和1x50Gb/s PAM4兩種類型，DSP、Driver、TIA等核心電芯片也與傳統(tǒng)50Gb/s BiDi光模塊相同。模塊光路中包含激光器和光濾波器，激光器的輸出波長需要與濾波器的通帶/阻帶波長相匹配，因而激光器需采用波長可調諧激光器或通過TEC溫控實現激光器波長的調節(jié)變化。同時，可通過可調光濾波器和監(jiān)控回路進行波長監(jiān)控，整個系統(tǒng)通過軟件握手進行自適應匹配，實現光模塊兩端數據信號的傳輸。

激光器和光濾波器的波長可調諧技術是該方案的主要難點和挑戰(zhàn)。在激光器方面，通過TEC溫控實現激光器波長可諧調是成本最優(yōu)的解決方案，缺點是波長調諧范圍有限。TEC溫控一般在10~20℃范圍內，對應激光器波長可調諧范圍限制在±1nm以內，光模塊的發(fā)射波長通道間隔需設置為1nm左右，對TEC溫度控制精度和激光器譜寬提出更高要求。DFB或FP激光器由于譜寬過大無法滿足，需采用典型譜寬小于0.2nm的EML激光器。此外，從色散容忍能力角度來分析，單纖單向光模塊的波長范圍更窄，有利于更長距離傳輸和波分復用擴容。在光濾波器方面，同樣優(yōu)選通過熱調方式來實現波長可調諧，但在設計中需特別注意熱串擾等問題。

技術指標方面，50Gb/s波長自調諧BiDi光模塊的鏈路預算可與傳統(tǒng)50Gb/s光模塊保持一致，0~70℃全溫條件下功耗小于3.5W，波長在1308nm/1309nm間可自由切換，波長切換穩(wěn)定及兩端業(yè)務建立典型時間小于10s。2021年底，CCSA已討論該技術方案的行標立項計劃，初步估計2023年下半年行業(yè)標準發(fā)布。

產業(yè)鏈方面，50Gb/s波長自調諧BiDi模塊與傳統(tǒng)50Gb/s BiDi光模塊相比，新增了波長可調諧激光器、波長可調諧光濾波器和軟件自適應匹配等內容。如上文分析，激光器波長可調諧可通過TEC溫控來實現，軟件自適應匹配可通過光波長監(jiān)控和內置軟件功能組合實現，波長可調諧光濾波器為產業(yè)鏈新增內容。當前，行業(yè)對波長可調諧濾波器的解決方案有Etalon(標準具)+控溫、可調PLC等方式，關鍵技術參數包括FSR、帶寬、隔離度等，可依據該器件在光模塊中的關鍵指標(波長調節(jié)范圍、靈敏度、 隔離度等)向下分解得到該器件的規(guī)格要求及工藝實現技術分析，產業(yè)鏈成熟度有待進一步提升。

審核編輯：湯梓紅