光收發器

顯著提升傳輸速度以滿足社會發展需求

隨著AI、雲端服務與物聯網 (IoT) 的快速普及，網路使用型態日益多元，加上連網裝置數量持續成長，其帶動資料流量呈指數型增加。為因應不斷攀升的資料流量需求，光收發器必須透過技術創新，實現超高速與大容量的資料傳輸。特別是在資料中心用光收發器市場中，800 Gbps (800G) 傳輸技術已逐步導入，而下一世代 1.6 Tbps (1.6T) 技術的開發亦已全面展開。

挑戰

挑戰 1：更高速傳輸速率帶來的嚴苛訊號效能要求

與傳統的 100G／200G 光收發器相比，800G／1.6T 光收發器可提供大幅提升的資料傳輸速度，但同時也更容易受到數位訊號抖動與失真的影響，進而導致誤碼率 (BER) 上升。特別是採用 PAM4 技術的 800G／1.6T 光收發器，每一個訊號 (符號) 可傳輸 2 位元的資訊。由於 PAM4 訊號各電平間距狹窄，維持足夠的訊噪比 (SNR) 變得相當困難，因而對訊號品質提出更為嚴苛的要求。

挑戰 2：確保通訊品質的錯誤修正技術

由於支援 800GbE 與 400GbE 的 PAM4 光收發器對訊號品質劣化相當敏感，因此在資料傳輸中需導入前向糾錯 (FEC) 技術。因此，在驗證通訊效能時，必須使用包含抖動與雜訊的測試訊號，同時針對傳統評估的誤碼率 (BER) 以及 FEC 的運作效能進行全面驗證。

挑戰 3：訊號光波長的精確度要求

光纖網路採用波長分波多工 (WDM) 技術，利用不同波長的訊號光進行傳輸。光收發器必須將訊號光的波長精確對準 ITU 規範的頻率格點 (ITU Grid)，其間距範圍為 12.5 至 100 GHz。

解決方案

解決方案 1：訊號波形的品質檢測

Anritsu 安立知的取樣式示波器 BERTWave MP2110A 是評估光收發器與模組的理想量測儀器，適用於研發與製造階段，涵蓋 10G、400G、800G 至 1.6T 的各種應用。MP2110A 為全方位量測系統，支援 PAM4 眼圖、振幅、抖動、偏移 (Skew；即時序偏差)，以及 PAM4 發射端與色散眼圖閉合 (TDECQ) 等評估，其中 TDECQ 為衡量眼圖開口率的重要指標。

此外，單一台 MP2110A 即可處理最多四個通道，實現光收發器四條通道 (Lane) 的同時量測；各通道亦可進行平行量測。此解決方案預期可有效提升生產效率，並降低光學模組的製造成本。

Leaflet介紹：