25 G BiDi 光模塊、50 G 的 4 級脈幅調(diào)制（PAM4）光模塊、低成本相干 100 G 光模塊是 5G 前傳、中傳、回傳網(wǎng)絡(luò)對光模塊需求的幾個典型代表。低成本是產(chǎn)業(yè)鏈對 5G 無線光模塊的主要訴求點，規(guī)格分級、產(chǎn)業(yè)鏈共享、技術(shù)創(chuàng)新、國產(chǎn)化替代是實現(xiàn)低成本的幾個主要手段。5G 無線光模塊的關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在光電子芯片層面，功能的擴展、速率的提升、成本的下降是光電子芯片技術(shù)創(chuàng)新的主要抓手。

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　　隨著 對 下 載 速 率 要 求 的 逐 漸 提高，無線通信愈加依賴于光纖通 信 。 當 前 的 無 線 通 信 網(wǎng) 絡(luò) ，除 了 “最后一公里”是“無線”形態(tài)，天線之 后 的 通 信 鏈 路 全 部 是 光 纖 網(wǎng) 絡(luò) 。到了 5G 時代，代際升級所帶來的絕不 僅 僅 是 下 載 速 率 的 大 幅 提 升 ，在 4G 時代所不具備的低時延、大規(guī)模機器通信的特點將催生諸如無人駕駛、萬物互連等全新的應(yīng)用。因此， 5G 無線通信對生活的改變將遠超過 3G 和 4G。 光 纖 通 信 所 具 備 的 大 容量、長距離的天生優(yōu)勢極好地滿足了 5G 對 承 載 網(wǎng) 絡(luò) 的 要 求 。 在 前 5G 時代，光纖通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展的終端驅(qū)動力是以有線形式接入的家庭和企業(yè)，“光纖到家”和“光纖到樓”的普及和后續(xù)升級帶動了接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)的全面覆蓋和性能升級。在 5G 時代，以無線形式接入的手機、汽車、家電、工業(yè)設(shè)備等作為新的終端，將跟固網(wǎng)接入的終端共同推動光纖通信的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　4G 的部署為光模塊行業(yè)帶來了一個新的細分市場，5G 的需求將為無線光模塊市場注入新的動力并進一步增大該細分市場的空間。5G 網(wǎng)絡(luò)所具備的站點密度增大、時間同步精度提高等特點對光模塊的功能和性能提出了新的要求。接下來，將以幾個有代表性的例子說明 5G 對光模塊的需求。

　?。?）5G 前 傳 對 25 G BiDi 光 模 塊的需求在 4G 時 代 ，前 傳 網(wǎng) 絡(luò) 對 光 模 塊的需求以單模 10 G Duplex 為主。到了 5G 時代，前傳網(wǎng)絡(luò)仍將以光纖直驅(qū)為主，但對光模塊的速率和光口提出了新的要求?？紤]到節(jié)省光纖資源、上下行等距能保證高精度時間同步，BiDi 的產(chǎn)品形態(tài)比 Duplex 更具優(yōu)勢。另一方面，5G 相比于 4G 在下載速率上至少有 10 倍的提升，在以太網(wǎng)通用公共無線電接口（eCPRI）協(xié)議下 ［1］ ，25 Gbit/s 的 速 率 也 成 為 必 須 。基于上述 2 方面的考慮，25 G BiDi 光模塊能更好地滿足 5G 前傳的需求。 10 km 的傳輸距離能覆蓋大多數(shù)應(yīng)用場景。在波長選擇上，1 270/1 330 nm 方案將有利于實現(xiàn)低成本光模塊。

　?。?）5G 回傳對 50 G PAM4 光模塊的需求

　　5G 的中傳網(wǎng)絡(luò)或回傳接入層將對 50 Gbit/s 速 率 的 光 模 塊 有 需 求 ?？?慮 到 低 成 本 實 現(xiàn) 方 式 ，基 于 25 G 光器件、輔以脈幅調(diào)制（PAM4）調(diào)制格 式 將 成 為 更 具 吸 引 力 的 一 個 方案。50 G PAM4 光模塊有 10 km 以及40 km 2 種主要規(guī)格。10 km 規(guī)格能以 25 G 波 特 率 直 接 調(diào) 制 激 光 器 實現(xiàn)，同時也保證了低成本。40 km 規(guī)格則需要使用 25 G 波特率電吸收調(diào)制激光器和雪崩光電探測器。另一方 面 ，10 km 和 40 km 的 規(guī) 格 均 對 高線性度的激光器驅(qū)動器和跨阻放大器有需求。

　?。?）5G 回傳對低成本相干 100 G 光模塊的需求

　　5G 回傳網(wǎng)絡(luò)的匯聚層和核心層，對相干 100 G、200 G、400 G 光模塊有需求，波長在 C 波段，傳輸距離一般在 200 km 以內(nèi)。低成本的相干 100 G 光模塊被視為單元技術(shù)，基于此單元技術(shù)，依靠波分復(fù)用技術(shù)可實現(xiàn)更高的傳輸帶寬。