光收發(fā)器的技術(shù)進(jìn)展及市場動態(tài)

    目前，雖然全球長途網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有所放緩，但隨著人們對網(wǎng)絡(luò)容量的需求越來越大，城域和接入等網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)就出現(xiàn)如火如荼的景象。類似光收發(fā)器這樣的器件也得到了大力的發(fā)展，其種類和復(fù)雜程度都在以驚人的速度增長。

    1、產(chǎn)品

隨著技術(shù)的改進(jìn)和成本的減少，1-2。5Gb/s乃至更小的光收發(fā)器目前正逐步進(jìn)入FTTP網(wǎng)絡(luò)，同時其可熱插性，可維護(hù)性，可拓展性和可靠性等特點(diǎn)將進(jìn)一步推動這一趨勢。除了接入網(wǎng)絡(luò)以外，SAN，城域網(wǎng)，磁盤陣列等也開始廣泛采用1-2。5Gbps光信道，而下一代的4Gb/s和10Gb/s更高速的收發(fā)器市場也不斷地發(fā)展。

在4Gb/s收發(fā)器領(lǐng)域，E2O通訊公司日前就宣布推出4Gb/s的光收發(fā)器樣品，并預(yù)計(jì)2004年量產(chǎn)。E2O在4Gb/s領(lǐng)域是跟英飛凌（Infineon）合作，目前兩公司在該領(lǐng)域已經(jīng)領(lǐng)先其他競爭者，如安捷倫，F(xiàn)inisar，JDSU等，不過迄今為止種種跡象顯示每一個公司都會在相近時間推出上市產(chǎn)品。

E2O和Infineon預(yù)計(jì)大規(guī)模出貨的時間是在2004年的上半年初，安捷倫到目前仍未透露其4Gb/s收發(fā)器計(jì)劃，不過據(jù)該公司負(fù)責(zé)市場的主管Shuo Zhang透露，安捷倫將會跟E2O 同期出貨。

然而，在4Gb/s收發(fā)器電子配件的進(jìn)展情況仍不明朗，到目前為止，只有PMC-Sierra一家公司推出4Gb/s芯片，安捷倫Zhang說“目前制約4Gb/s光纖信道發(fā)展的因素已不是光學(xué)因素，而是電子IC工業(yè)。”

跟Infineon類似，E2O計(jì)劃推出的收發(fā)器采用的是850nm的垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL），E2O計(jì)劃推出2種收發(fā)器，分別是SFP和SFF 收發(fā)器。E2O也正在發(fā)展1310nm的VCSEL 4Gb/s的收發(fā)器，預(yù)計(jì)將在2004年第二季度推出。

而在10Gb/s收發(fā)器這邊這是極其熱鬧，各廠家紛紛推出各種類型的10Gb/s產(chǎn)品。

早在今年三月舉行的OFC上，10Gb/s光收發(fā)器便成為人們討論的熱點(diǎn)，眾廠家紛紛推出相關(guān)的產(chǎn)品，現(xiàn)在我們簡要回顧一下。在2003年的OFC上，Network Elements ，Opnext，MergeOptics ，F(xiàn)inisar，RedClover，OEpic ， MergeOptics，Kodeos等公司均展示了其10G光模塊。

對于其他XENPAK，XPAK，以及 X2類型的10G的光收發(fā)模塊而言，展示最多的是XFP的光模塊，與其它的MSA相比，XFP是外形最緊湊的，成本據(jù)稱也是最低廉的。因此具有很大的優(yōu)勢， XFP已被認(rèn)為是繼XPAK或X2后的新一代產(chǎn)品，激勵了廠商去研究XFP，即便目前它仍需一種額外的芯片去把10-Gbit/s速度轉(zhuǎn)換成3.125-Gbit/s的。Finisar Corp 和 Ignis Optics兩家模塊供應(yīng)商在展會上展示了他們的XFP模塊，而據(jù)報道還有其他公司如Opnext ， MergeOptics ，Infineon Technologies AG 和英特爾公司也都推出了XFP產(chǎn)品 。而展示Xenpak模塊的廠商也有不少，但是Xpak和X2這兩種重要的過渡產(chǎn)品展示卻不是很多，傳統(tǒng)的300針光轉(zhuǎn)發(fā)器的展示也不少。其中RedClover展示了10G XPAK以太轉(zhuǎn)發(fā)器，以及40/43 Gb/s SFI-5 300針MSA轉(zhuǎn)發(fā)器。

而Excelight 產(chǎn)品涵蓋了XFP和X2兩個方面，發(fā)布了10G光收發(fā)器模塊的SXP3101 和SDX4101系列。該公司表示:它們完全適應(yīng)IEEE 802。3ae 和 XFP MSA規(guī)格要求， SXP3101系列帶有一系列10Gbit/s XFI電子接口，無須內(nèi)置的串行器及解串行器，從而系列節(jié)約功耗和空間。SDX4101系列適應(yīng)IEEE 802。3ae 和 X2 MSA的規(guī)格要求，帶有的Xaui 和 MDIO接口可對Xenpak收發(fā)器直接升級，具有更小的尺寸和能耗。ExceLight指出適應(yīng)Sonet/SDH規(guī)格的收發(fā)器也即將出現(xiàn)。

另外，Network Elements宣布了其新研發(fā)的“微型模塊”技術(shù)，該技術(shù)最終可把光收發(fā)器壓縮成芯片大小。Network Elements計(jì)劃把此種技術(shù)用于一12公里的XFP模塊，目前仍在發(fā)展階段中。

而JDSU在八月也宣布增加一新的符合XFP MSA協(xié)議的850nm收發(fā)器系列產(chǎn)品，同時宣布拓展其SFP多源協(xié)議的光纖信道和以太收發(fā)器產(chǎn)品線，以滿足光通訊設(shè)備制造商在數(shù)據(jù)通信市場上的需求。JDSU以此在高速局域網(wǎng)(LAN)和存儲網(wǎng)（SAN）市場上開辟了新的戰(zhàn)場。

據(jù)JDSU的傳輸產(chǎn)品集團(tuán)總裁Bossi先生介紹說：“鑒于我們的10Gbit/s XFP收發(fā)器采用多種不同的設(shè)計(jì)，目前我們的客戶正對XFP標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器表現(xiàn)出越來越大的興趣。我們是第一家提供多源協(xié)議850nm產(chǎn)品的主要供應(yīng)商，我們也相信這是用于短距離，甚高速LAN和SAN領(lǐng)域里最理想的產(chǎn)品。同時，我們的速率為1-2 Gbit/sec的新產(chǎn)品在可靠性，連接距離和高溫工作方面都在業(yè)界處于領(lǐng)先的地位，十分適合下一代高端口密度的設(shè)計(jì)?！?o:p>

新公布的JXP系列收發(fā)器滿足XFP MSA標(biāo)準(zhǔn)的要求，是一款10Gbit/s，小型，熱插拔的數(shù)據(jù)通信用收發(fā)器。其850nm的版本功耗僅為1。65W（標(biāo)準(zhǔn)），可被用于以太網(wǎng)或光纖信道鏈路，傳輸距離為300米。JDSU打算在今年年底推出適用于長途領(lǐng)域的1310nm版本的XFP收發(fā)器。JXP系列收發(fā)器還帶有I2C接口，以支持對模塊ID，控制和狀態(tài)的數(shù)字診斷監(jiān)測（DDM）功能。

而JDSU的JSM和JSH系列SFP收發(fā)器主要用于千兆以太和光纖信道領(lǐng)域，可被高密度地安裝在背鈑上。同時帶有一獨(dú)創(chuàng)的保護(hù)插銷（bail latch），使得在空間狹小的地方還能輕易地安裝。當(dāng)許多收發(fā)器被置于同一主板上時的電壓波動范圍在± 10%。為了減少功耗和由高密度封裝引起的熱量，JSM和JSH系列SFP收發(fā)器的功率被降到低于0。75W（標(biāo)準(zhǔn)），工作溫度為85 °C（其他公司類似產(chǎn)品至少在90 °C）。另外，JSH系列還增加了數(shù)字診斷監(jiān)測功能。為滿足日益增長的需求，JDSU計(jì)劃拓展其SFP多源協(xié)議的光纖信道和以太收發(fā)器產(chǎn)品線。

為了進(jìn)一步提供光收發(fā)器模塊的可拓展性，并鞏固其市場地位，安捷倫目前正全力開發(fā)新的產(chǎn)品，如可調(diào)激光器，1310nm VCSEL等等，其研制的方向集中在以下幾個方面：多速率/多協(xié)議支持，數(shù)字診斷監(jiān)測，內(nèi)嵌自測電路以及可熱插性。

目前，安捷倫，JDSU，英飛凌，Network Elements ，Opnext，MergeOptics ，F(xiàn)inisar，RedClover，OEpic ， MergeOptics，Kodeos都將10Gb/s光收發(fā)器模塊視為未來發(fā)展的支柱和競爭重點(diǎn)。

但面對如此眾多類型的10Gb/s光模塊，各個供應(yīng)商產(chǎn)品的兼容性，互通性便成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，為了加速市場對10Gb/s光收發(fā)模塊的接受度，使10Gb/s光模塊獲得更大規(guī)模的利用，日前在IEEE 802全體會議上，英飛凌（Infineon），MergeOptics，以及Scintera網(wǎng)絡(luò)三家公司進(jìn)行了Xpak， X2，，Xenpak 10Gb/s光模塊在傳統(tǒng)多模光纖的互通性演示。英飛凌的采用EDC技術(shù)的XPAK示范模塊，MergeOptics采用的是 X2模塊，而Intel采用的是S-EDC XENPAK 模塊。

“為了使10Gb/s技術(shù)獲得廣泛的應(yīng)用，就必須使網(wǎng)絡(luò)中的每一單元能夠‘互相對話’，” 英飛凌的主管線纜通信的副總裁兼總經(jīng)理Toprani先生表示，“本次演示證明了采用EDC技術(shù)的多個遵守不同MSA協(xié)議的收發(fā)器在現(xiàn)存的低帶寬多模光纖上的互用的可行性，演示的成功說明傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可以很容易地以很低的成本升級到下一代網(wǎng)絡(luò)的能力?！?o:p>

MergeOptic的總裁兼首席執(zhí)行官Neumeuer先生補(bǔ)充說：“目前10Gb/s市場正快速發(fā)展，本次模塊互通性的演示可加速市場對10Gb/s光模塊的接受度?！?o:p>

雖然IEEE 802。3ae委員會在2001年就通過了工作在300米傳統(tǒng)多模光纖上的LX4 CWDM標(biāo)準(zhǔn)，但由于其功耗太大成本太高的原因，尚未獲得大規(guī)模的應(yīng)用。而采用EDC技術(shù)的光模塊被證明是更具成本效益的解決方案，可以幫助企業(yè)網(wǎng)絡(luò)很方便的將基于現(xiàn)有傳統(tǒng)多模光纖的1Gb/s升級到10Gb/s。

    2、技術(shù)

　  2.1 VCSEL收發(fā)器

驅(qū)使收發(fā)器急劇增長的其它因素包括光纖收發(fā)器的各種技術(shù)。目前使用的有三種不同類型激光：Fabry-Perot(FP)，DFB和垂直腔面發(fā)射激光(vertical-cavity surface-emitting-lasers， VCSELS)，三個波長范圍(850 nm，1300 nm，和1550nm)，兩種光纖類型(單模和多模)，四種不同的傳輸技術(shù)(串行、并行、DWDM和CWDM)。不同傳輸速率（1。25Gb/s，4Gb/s，10Gb/s。。。），如果考慮到各種組合，不計(jì)算光纖鏈路類型和形狀因數(shù)(Form factor)引起的不同，可以有72種不同的收發(fā)器。

首先我們對目前流行的光收發(fā)器用的激光器類型做一比較，如前所述，一般分為FP,DFB以及VCSEL三種，其中FP激光比起DFB更容易制造，但是由于具有相對較大的線寬（大于1nm）和溫度造成的波長漂移(0。5nm/℃)，不適合于高速或遠(yuǎn)距離應(yīng)用。而DFB激光具有線寬較窄(小于0。04nm)，波長隨溫度變化的漂移較小(0。1nm/℃)的優(yōu)勢，完全適合于高性能通信應(yīng)用。但是，DFB激光也有局限。第一，工作于1500nm波段的激光對于chirp非常敏感，通常需要一個外部調(diào)制器(這種限制在1300nm波段時并不特別明顯)。第二，生產(chǎn)DFB激光比起FP激光或VCSEL更加困難。最后，DFB激光需要更大的電流。這些特性使得DFB激光不適合于許多LAN應(yīng)用和大多數(shù)光背板應(yīng)用。VCSEL有相對較窄的線寬(0。35nm)和非常低的波長漂移(0。06nm/℃)，低電流閾值(1mA)比FP和DFB激光在輸出同樣功率時效能更高，而且沒有DFB激光那樣高的啁啾聲。因此，VCSEL甚至在10Gb/s時都可直接調(diào)制。最后，比起其它激光，制造和調(diào)整準(zhǔn)直VCSEL都比較容易，這樣就能夠生產(chǎn)低成本基于VCSEL的收發(fā)器。這些特性看起來足以使VCSEL成為高性能通信應(yīng)用的理想解決方案。其中850nm的VCSEL已經(jīng)獲得大規(guī)模的應(yīng)用，但是由于長波長的VCSEL具有輸出功率不足以及制造工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，一直未能獲得大規(guī)模應(yīng)用。

但這種情況日前獲得改善，Infineon在今年早期OFC上展示了其1310nm 的VCSEL樣品，而Picolight公司也首次展示其過去一直實(shí)驗(yàn)的1310nm VCSEL 。另外一家公司E2O同樣展示其長波長VCSEL樣品。

盡管人們對VCSEL研究已有10年之久，早期像Cielo公司也推出相關(guān)的樣品，但一直未能大規(guī)模的量產(chǎn)，令人振奮的時，Infineon宣布此次展示的長波長VCSEL產(chǎn)品已經(jīng)可大規(guī)模生產(chǎn)。我們注意到這是第一次可大規(guī)模量產(chǎn)的類似產(chǎn)品。

一直以來，1310nm的VCSEL之所以未獲得大規(guī)模商用，主要有兩點(diǎn)，其一是輸出功率過低，如早期的型號尚達(dá)不到城域網(wǎng)應(yīng)用的距離。其二是生產(chǎn)工藝復(fù)雜，如生長困難的材料的復(fù)雜設(shè)計(jì)，例如InGaAsN。盡管面臨著種種困難，許多公司仍然堅(jiān)信這些都可解決，新興公司Lytek就在Gore Photonics和 Cielo公司的退出后宣布進(jìn)軍VCSEL領(lǐng)域。

Infineon展示的首次可量產(chǎn)1310nm VCSEL產(chǎn)品，輸出功率僅為0。4mW。這一點(diǎn)比較遺憾，該產(chǎn)品適應(yīng)于2。5Gbit/s應(yīng)用，傳輸距離可達(dá)15公里，該公司計(jì)劃在2003年的第四季度量產(chǎn)。

Picolight只展示其SFP封裝的1310nm VCSEL收發(fā)器，在過去兩年P(guān)icolight一直秘密地試驗(yàn)其1310nm產(chǎn)品，這次在OFC公開進(jìn)行示范，據(jù)了解是因?yàn)镻icolight已能制造出滿足OC3和以太網(wǎng)應(yīng)用的高性能VCSEL激光器。該公司預(yù)計(jì)投入城域應(yīng)用的VCSEL傳輸距離能達(dá)到20公里甚至40公里，不過該公司稱現(xiàn)階段主要目標(biāo)是接入市場用的1310nm VCSEL激光器。

E2O通訊公司在OFC展會上透露該公司已制造出輸出功率為6mW的1310nm VCSEL，優(yōu)于該公司在2001年發(fā)布的4mW產(chǎn)品但未展示相關(guān)樣品，估計(jì)只處于實(shí)驗(yàn)室階段，尚未能大規(guī)模量產(chǎn)。不過到了2003年11月初，E2O就宣布研制出一種電子泵浦長波長垂直腔表面發(fā)射激光器（LW VCSEL），從而實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破，該激光器具有重要的實(shí)用價值。產(chǎn)生的激光波長范圍在1270nm到1610nm之間，適用于LAN，城域，數(shù)據(jù)通信以及電信領(lǐng)域的應(yīng)用。據(jù)E2O的發(fā)言人表示，采用這種低成本高性能技術(shù)的光收發(fā)器產(chǎn)品將于2004年推出。

E2O的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研制出的長波長垂直腔表面發(fā)射激光器（LW VCSEL），主要應(yīng)用在10GbE，光纖信道領(lǐng)域以及局域網(wǎng)（LAN），存儲網(wǎng)（SAN），廣域網(wǎng)（WAN）以及接入網(wǎng)絡(luò)中。該公司已經(jīng)完成其LW VCSEL在一條10公里長的單模光纖上10。3Gb/s和4.25Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸演示，以及在一條100米長的纖芯直徑為62.5微米的多模光纖上10.3Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸演示，以及在一條300米長的纖芯直徑為62.5微米的多模光纖上3.125Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸演示。

E2O的總裁兼首席執(zhí)行官LEE先生表示：“E2O將依靠出色的LW VCSEL技術(shù)來為客戶帶來可觀的價值，我們的LW VCSEL產(chǎn)品在10GbE領(lǐng)域里將取代DFB激光器，同時也支持多模光纖的傳輸。我們的LW VCSEL產(chǎn)品也支持在一條10公里長的單模光纖上4。25Gb/s的光纖信道應(yīng)用，可以說是一種真正的低成本和高性能的解決方案?！?o:p>

到目前為止，E2O已經(jīng)具備生產(chǎn)各種FP，DFB以及VCSEL長波長光收發(fā)器的能力。

    2.2 10G以太網(wǎng)的支持

目前，隨著人們對語音，數(shù)據(jù)，視頻等業(yè)務(wù)的需求正快速地增長，高性價比高帶寬的光纖以太網(wǎng)絡(luò)也越來越多，在未來辦公大樓寬帶局域網(wǎng)絡(luò)市場主要以千兆以太網(wǎng)絡(luò)為主，住宅小區(qū)和家庭市場則主要以10/100M以太網(wǎng)為主，按照合理的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，如果水平布線已經(jīng)是千兆比特級的，那主干網(wǎng)絡(luò)的速度必須是其數(shù)倍，也就是要采用10Gb/s的基本架構(gòu)。這就要對目前的1Gb/s的基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行升級。

不幸的是，目前絕大多數(shù)LAN采用的多模光纖是62。5/125um光纖（帶寬分別對應(yīng)160/500MHz-km），而依靠一般的10Gb/s的收發(fā)器和轉(zhuǎn)發(fā)器（采用850nm的激光器）在絕大多數(shù)普通多模光纖的傳輸距離只有26米。為了使傳輸距離延長到300米，終端用戶需要鋪設(shè)新的高帶寬多模光纖（2000MHz-km），那需要很多資金?；蛘哂脩舨捎梅Q為LX4的CWDM收發(fā)器，帶有4個獨(dú)立激光器，來分別傳輸不同的波長，也能達(dá)到300米，不過會導(dǎo)致更高的功耗和成本，并降低了系統(tǒng)的可靠性。

不過技術(shù)的發(fā)展使得問題有了轉(zhuǎn)機(jī)，Finisar公司在今年9月宣布完成其XFP收發(fā)器在傳統(tǒng)多模光纖傳輸300米的實(shí)驗(yàn)，據(jù)了解，本次示范的是Finisar新研制的XFP光收發(fā)模塊，采用了一個1310nm的無制冷激光器，同時該收發(fā)模塊也使用了電子色散補(bǔ)償（EDC）技術(shù)，可把信號以10Gb/s的速率在多模光纖上無誤碼地傳輸300米。而實(shí)驗(yàn)中采用多模光纖則包含目前流行地大多數(shù)企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)采用的是62。5/125um多模光纖，所以可以很方便地將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)升級到10G以太網(wǎng)絡(luò)。

Finisar的首席科學(xué)家Aronson先生說：“我們相信EDC技術(shù)能幫助我們提供最實(shí)用的解決方案，通過我們的方案可以輕易地實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)多模光纖以10Gb/s的速率傳輸300米的目標(biāo)。我們將該技術(shù)引入我們的XFP模塊中，同時這款XFP模塊又具備超小尺寸和低功耗的特點(diǎn)，可以這樣說，該產(chǎn)品的完成是我們在朝10G以太企業(yè)網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的前進(jìn)道路上邁出的具有重大意義的一步?！?o:p>

在此之前，Finisar已經(jīng)將10公里的XFP收發(fā)器批量生產(chǎn)，并大量上市。同時Finisar在近期的貿(mào)易展上也示范了一款40公里的DWDM XFP產(chǎn)品。

無獨(dú)有偶，在2003年11月初，英飛凌宣布該公司第一個10GbE XPAK收發(fā)模塊成功地完成在一低帶寬多模光纖上超過300米傳輸?shù)难菔?。該XPAK光收發(fā)器模塊也采用了一個帶有電子色散補(bǔ)償（EDC）的1310nm激光器，由于采用了EDC技術(shù)，可以使10GbE數(shù)據(jù)在無誤碼的情況下傳輸更長的距離。

本次演示證明了使用單激光器的收發(fā)器在已鋪設(shè)的低帶寬光纖架構(gòu)高速傳輸?shù)目尚行?。通過這種方式可有效減少資本投資并大大增加系統(tǒng)的性能。采用了EDC技術(shù)的收發(fā)器可以在不更換光纖的情況下升級網(wǎng)絡(luò)，此舉將有助于10GbE技術(shù)的加速推廣和普及。

采用EDC技術(shù)的XPAK光模塊已經(jīng)證明其具備在傳統(tǒng)多模光纖上以10Gb/s速率下傳輸300米的性能，根據(jù)IEEE 802.3 High Speed研究集團(tuán)稱，目前全世界超過80%的企業(yè)光纖架構(gòu)是基于這種類型的低帶寬多模光纖。

EDC技術(shù)可以對色散和其他損耗進(jìn)行補(bǔ)償，如果沒有EDC，那終端用戶如果想以10Gb/s的數(shù)據(jù)速率傳輸300米的距離就需要像前面所說的高成本高帶寬的多模光纖，或者CWDM LX4收發(fā)器，但這將導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜性增加，更高的功耗和成本，同時也減少了可靠性。而采用EDC技術(shù)的XPAK則是一個不錯的選擇。據(jù)了解，英飛凌的第一款集成EDC技術(shù)的XPAK模塊將在2004年上半年初推出樣品。

我們相信，在不久的將來，隨著越來越多的支持300米多模光纖傳輸?shù)?0G光收發(fā)器的大量上市，10G光纖以太網(wǎng)絡(luò)必將呈加速發(fā)展的趨勢。

另外在LX4收發(fā)器方面也取得了不錯的進(jìn)步，Molex目前已經(jīng)發(fā)展出傳輸距離達(dá)40公里的1300nm版本的LX4收發(fā)器，不過Molex的10GbE部門已被Emcore公司收購?？偟膩碚f，LX4器件目前市場上并不是很多，它主要借助WDM技術(shù)來將10Gb/s流量分在4個3.125Gb/s的信道上，而3.125Gb/s的速度足以使傳統(tǒng)的多模光纖起死回生。目前只有Blaze Network，Pine Photonics和Molex等少數(shù)廠家生產(chǎn)。LX4收發(fā)器目前正成為市場的熱點(diǎn)，其主要采用電子色散補(bǔ)償技術(shù)來減輕多模光纖中的色散問題，Merge Optics公司在ECOC發(fā)布了業(yè)界首個LX4產(chǎn)品（其色散元件來自Scintera公司），理論上講LX4收發(fā)器的成本和復(fù)雜性都會大大降低。

    2.3并行光收發(fā)器

并行光纖收發(fā)器目前可以在12條光纖中傳輸數(shù)據(jù)，這些光纖組形成一個比傳統(tǒng)雙光纖纜線還小的光纜，每一個光纖構(gòu)成一個數(shù)據(jù)信道。因此，對于每一個光纖都工作在2。5Gb/s的并行光纖收發(fā)器，其綜合數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)30Gb/s。因并行光纖光纜以及連接器都很小，其收發(fā)器比傳統(tǒng)工作在10 Gb/s的收發(fā)器要小。因此，并行光纖收發(fā)器已經(jīng)成為構(gòu)建光背板的可選技術(shù)。目前并行光收發(fā)器的應(yīng)用逐漸成熟，在當(dāng)前的北美市場，高端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如刀片式服務(wù)器的短距離連接基本都開始采用4×2。5Gb/s的并行光收發(fā)器。而高端的交換設(shè)備中，12×2。5G/s的收發(fā)器也在背板連接中開始使用。

并行光纖技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于光纖和鏈接器成本高，同時，并行光纖難以在現(xiàn)場架設(shè)，由此，并行光纖收發(fā)器一般只局限于光背板應(yīng)用，其中帶寬密度非常關(guān)鍵，光纖長度相對較短，而且比較固定。

目前正在研發(fā)的收發(fā)器將CWDM和并行光纖技術(shù)結(jié)合在一起，使用并行光纖可以在單一鏈路中達(dá)到120 Gb/s的傳輸速率。主要技術(shù)是用CWDM將四種波長的激光復(fù)用到12條光纖的每一個上，這種結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)能夠同時傳輸48個信道的數(shù)據(jù)，每一個信道數(shù)據(jù)傳輸速率為2。5Gb/s，總速率可達(dá)120Gb/s。如果數(shù)據(jù)傳輸速率增加到10Gb/s，每一個光纖的波長數(shù)量增加到8個，這種復(fù)用技術(shù)在單個并行光纖傳輸數(shù)據(jù)，速率可達(dá)960Gb/s。非常明顯，這些技術(shù)的結(jié)合能夠提高光背板的性能，同時減少所需光纖鏈路的數(shù)量。

    3、市場

根據(jù)CIR公司最近發(fā)布的對未來5年里發(fā)射器件的預(yù)測，包括發(fā)射接收光源，光電二極管，收發(fā)器和轉(zhuǎn)發(fā)器，CIR預(yù)計(jì)這部分市場到2006年的產(chǎn)值可達(dá)到30億美元。尤其是收發(fā)器市場會增長迅速。長途大容量收發(fā)器市場方面當(dāng)前的熱點(diǎn)是10 Gbit/s 和40Gbit/s，據(jù)ElectroniCast最新的市場研究，10 Gbit/s數(shù)據(jù)通信收發(fā)模塊的全球總消費(fèi)量將從2001年的6870萬增長到2006年的32.6億美元。2001年早期使用10 Gbit/s數(shù)據(jù)通信收發(fā)器的數(shù)量不到10萬個，但到2003年，10 Gbit/s數(shù)據(jù)通信收發(fā)模塊將增加到200萬個。在接下來的幾年內(nèi)仍將會猛烈增長，2005年將會達(dá)到700萬個。在整個消費(fèi)領(lǐng)域，繼10-gigabit 光纖信道之后，10G以太網(wǎng)將會有強(qiáng)勁增長。ElectroniCast預(yù)計(jì)10G數(shù)據(jù)通信用收發(fā)器市場到2010年將達(dá)到90億美元。

根據(jù)ElectroniCast的研究報告稱，垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）收發(fā)器市場在2001年達(dá)到了2.90億美元。而1999年該市場的產(chǎn)值為2.45億美元，2000年為3.88億美元。受電信和數(shù)據(jù)設(shè)備出貨量大幅減少的影響，2001年的總產(chǎn)值下降到2.90億美元。不過該市場已經(jīng)出現(xiàn)復(fù)蘇的跡象，預(yù)計(jì)在2003年將開始增長。

工作波長在1300nm到1550nm之間的長波長VCSEL在2003年已經(jīng)開始量產(chǎn)，并將大規(guī)模應(yīng)用。未來的長波長收發(fā)器的主要工作在1310nm波長，而當(dāng)前的趨勢是將1550nm的VCSEL應(yīng)用到長途和DWDM領(lǐng)域中，其中絕大多數(shù)VCSEL作為可調(diào)產(chǎn)品的獨(dú)立元件或放大器中的泵浦器件來使用的。

1310nm收發(fā)器市場的過度競爭和創(chuàng)新

1310nm收發(fā)器目前受到過度競爭的威脅，同時其他新型的收發(fā)器也對其造成了巨大的影響，如1550nm收發(fā)器，已經(jīng)商品化的長波長VCSEL和量子點(diǎn)激光器。人們預(yù)計(jì)2007該市場為5.0億美元。Strategies的Hausken說：“該市場到目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，考慮到市場的低迷以及技術(shù)的更新，將導(dǎo)致更低的市場價格?！?o:p>

數(shù)據(jù)通信和電信市場都將目光集中在1310nm激光器。該激光器可用于短距離的SONET/SDH，千兆以太以及光纖信道領(lǐng)域。數(shù)據(jù)通信行業(yè)一直致力于低成本，標(biāo)準(zhǔn)化的８５０nmVCSEL，而電信應(yīng)用行業(yè)則致力于FP和DFB激光器。１３１０nm激光器的加入則使這場戰(zhàn)爭變的耐人尋味。最終的勝出將取決于出貨的價格的高低。長波長VCSEL需要在技術(shù)上和制造成本上有所突破才能戰(zhàn)勝FP激光器，而DFB激光器則已擁有很好的前景了，不過也受到１５５０nm激光器越來越多的威脅。供應(yīng)商都希望暫緩技術(shù)更新以便維持目前的市場分額。

１３１０nm收發(fā)器的主要供應(yīng)商均來自北美，而日本和中國的公司則只是在銷售激光器的子部件方面占有優(yōu)勢。這個市場存在著過多的供應(yīng)商，不過新興公司所產(chǎn)生的技術(shù)仍十分地吸引人。

而在收發(fā)器的應(yīng)用市場上，由于目前全球?qū)﹂L途和骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的暫緩，該市場對收發(fā)器的消耗也相應(yīng)地減緩，不過目前全球城域網(wǎng)，接入網(wǎng)的市場卻在穩(wěn)定地增長。從國外的情況來看，日本光纖到戶的計(jì)劃已經(jīng)啟動，北美和歐洲光纖到戶的前景也很樂觀，從日前召開的“全國無源光網(wǎng)絡(luò)研討會”以及APOC會議可以看到，中國的FTTP市場也開始啟動，從這一角度看，這必將導(dǎo)致相關(guān)的光器件的需求的增長。

在未來，隨著光收發(fā)器在技術(shù)成本方面不斷地取得進(jìn)展，加上10GbE，短距離城域，接入網(wǎng)絡(luò)，光纖信道以及SAN等網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，對光收發(fā)器的消耗必將出現(xiàn)大幅增加的趨勢，供應(yīng)商在該市場的競爭將更加激烈。