这一篇笔记主要调研相干光通信的基本原理。 传统的光通信系统,采用强度调制/直接检测方案(intensity modulation and direct detection, 简称IMDD)。 由E1和E2可以求得PD处的电流强度I1和I2,进一步得到输出电流I的表达式, ? (图片来自文献2) 最后列举一下相干光通信的主要优势, 1)灵敏度高,提高了信号的传输距离; 2)可采用复杂的高阶调制方式,提高了频谱的利用效率和信号的容量; 3)可通过DSP补偿模式色散、偏振色散、非线性效应等 的发展,相干光通信技术目前已广泛应用于长距离光通信。 谢崇进,数据中心光通信技术
自由空间光通信(FSO)利用激光束在大气中传输数据,提供高速、低延迟的无线通信解决方案。其核心应用场景包括: 企业/城市网络连接:替代光纤铺设困难区域的"最后一公里"接入 。 本白皮书围绕自由空间光通信(FSO) 展开,介绍其通过大气以光信号为载体实现点对点传输,具有高带宽(最高 2.5 Gbps)、无需频谱许可、成本低(约为光纤铺设成本的五分之一)、部署快等优势,可应用于电信网络扩展 (1)FSO 定义与系统组成 定义:自由空间光通信(FSO)是通过大气以光信号为载波实现点对点信息传输的无线通信技术。 (2)FSO 的核心优势(与其他技术对比) (3)主要应用场景 电信网络扩展:延伸现有城域环或连接新网络(核心网络层面应用)。 和铜缆的 2-3 Mbps),且无需频谱许可,适用于需要快速建立高带宽连接的场景。
摘要 诺基亚携手Zayo Europe完成欧洲首例800G超长距传输,创下千公里级光通信新纪录。 近日,欧洲光通信领域迎来里程碑突破——网络电信巨头诺基亚与基础设施巨头Zayo Europe宣布,双方在巴黎至马赛的现网环境中成功完成1000公里800Gb/s超长距光传输测试。 25G-800G弹性速率适配 通过时频联合补偿算法,将相位噪声抑制至-110dBc/Hz@1MHz 这使欧洲运营商能够: 摆脱CPRI协议专利束缚,节省30%专利授权费用 支持O-RAN联盟定义的7-2x 功能拆分 实现AAU与DU间1588v2时钟同步,误差<3ns 3.3 AI算力网络化:分布式计算的文艺复兴 Zayo网络的600+数据中心,正演变为光子赋能的AI超级机体: 通过光电协同调度,GPU间 当48Tb/s的光纤成为欧洲光通信技术飞跃的起点,其引发的不仅是技术迭代,更是一场重塑全球光通信格局的链式反应。在硅光芯片的晶格间,在非线性方程的混沌中,一个属于光通信的"大航海时代"正拉开帷幕。
激光芯片在光通信领域的应用很广,对于通信系统,光通信是采用光作为信号媒介传播,因此激光器的稳定性、波长、半峰值等都十分关键。 但就光通信而言,目前国内还大部分停留在器件封装和后端应用阶段,在光芯片领域的成绩并不理想。 从光通信的传输工作原理上看,激光芯片属于源头的有源芯片。 光通信用到的芯片基本上都是人眼不可见的光波段,大致分类如上图。 EML芯片在DFB芯 片的基础上增加电吸收调制器以增加激光器的输出功率、传输速率及温度稳定性等;来源:头豹研究院编辑整理 (2)探测器芯片分为PIN(二级管探测器)和APD(雪崩二级管探测器)。 光通信芯片为光通信产业链技术壁垒最高的一环,亦是光模块成本最高的器件。下游光模块企业为在芯片上不受制于人,纷纷布局光 通信芯片行业。
从世界范围来看,大多数B2B,B2C,C2C电子商务的亏损巨大,在我国也是如此。那么,什么样的电子商务模式才能带领我国电子商务进入一个全新的时代呢? 答案就是开创全新的B2B2B产业链电子商务模式。 B2B2B电商模式的概念 B2B2B是指互联网市场领域的一种,是企业和企业通过电商企业的衔接进行贸易往来的电子商务模式。 它将企业内部网,通过B2B2B电商网站与客户紧密结合起来,通过网络的快速反应,为客户提供更好的服务,从而促进企业的业务发展,同时相对传统的B2B电商平台模式,B2B2B产业链电商模式为网上交易提供更加安全 图片来源于网络 打造出适应各行业转型发展的B2B2B+云计算新模式,客户通过B2B2B产业电商平台实现行业能力输出,将企业IT从成本中心转向利润中心,实现多方共赢。 打造B2B2B新模式,解决行业痛点 ——— 行业云计算从根本上来说,就是帮助客户输出综合性行业能力,因此,打造的是B2B2B新模式概念。 何为B2B2B新模式概念?
随着科技发展,人们生活方式在通信方面有了巨大的改变,从原来的无线电通信到有线通信,再到现在到处都在被提及的光通信。 那么究竟什么是光通信? 在此后的很长时间,正是由于这两项关键技术没有得到解决,光通信就一直没有什么新进展。 2 实验室巧合促进光通信最重要器件出现 “光是沿直线传播的。” 高琨博士因此获得2009年诺贝尔奖 从这以后,光通信世界的大门被完全推开。 3 光通信原理 其实,光通信就是一种以光作为信息载体而实现通信的方式。 目前,我们的信息主要是以电信号的方式存在。 4 光通信现状 光通信拥有很多的优点:传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、中继距离长等。显然,具有很广泛的应用场景。 光通信还有很大的发展潜力,也许,将来真的有那么一天,不再有同轴电缆,不再有网线,所有的数据传输,全都靠光来完成呢? 好了,今天就到这里啦。下次,我们要介绍另外一个“光通信”哦! ?
引爆行情的核心逻辑,是市场对MicroLED光通信技术的狂热追捧。 2023年京东方正式入主,实控人变更为北京市国资委,国资背景与产业链协同为公司注入新的想象空间,市场期待京东方的渠道与技术赋能,能帮助华灿光电走出传统LED行业的泥潭。 京东方入主后的协同效应尚未在财报兑现,股东和谐芯光却在2026年1月至2月减持0.93%股份,产业资本的动作与二级市场的狂热形成鲜明反差。 其次是技术路线的激烈竞争,硅光、VCSEL方案已实现商用,在长距传输、产业链成熟度上占据绝对优势,MicroLED仅能覆盖10米内短距场景,单通道速率最高2G,难以满足算力增长需求,未来只能与传统方案形成互补而非替代 再者是产业链配套的缺失,现有光通信驱动器、探测器、透镜均为传统模块设计,适配MicroLED需全产业链改造,成本居高不下,标准尚未统一,即便进展顺利,小规模商用也需2-3年时间。
光通信这几年特别火,股价蹭蹭往上涨。今天这篇文章,小枣君要和大家聊另一种形式的光通信,也很有搞头,商业价值在不断提升。 没错,我要聊的,就是——激光通信。 █ 激光通信,有什么特别? 很多高校、研究机构和企业,都看到了激光通信的潜在商业价值,所以投入到产业链之中。 ● 美国的研究进展 美国研究激光通信是最早的。 2025年2月,蓝星光域携手中国联通,成功完成了跨域短距离空间激光通信设备研发成果的现场验收,开通了中国联通首条自由空间光(FSO)承载业务。 总而言之,激光通信技术正在加速从实验室走向在轨验证与商业运营。在这个新兴赛道,我们还是很有竞争力的,也逐步形成了完整的产业链生态,未来可期。 █ 激光通信(星载),是如何工作的? 参考文献: 1、《星间激光通信关键技术与展望》,王浩楠,刘峻峰,南卓江,陶卫; 2、《空间激光通信技术与系统》,姜会林等,国防工业出版社; 3、《卫星互联网星间激光通信的分析及建议》,陈山枝等,电信科学
今天这篇文章,小枣君专门讲讲有线,详细分析一下有线通信里最重要的光通信技术,以及围绕光通信技术构建的光传输网络,看看在数智革命的巨大挑战下,光通信究竟是如何应对的。 这也是目前光通信产业链最值得关注的研究方向之一。 █ 发展趋势二:解耦&白盒化 除了通信能力的不断精进之外,光通信发展的第二个关注点,就是成本压缩。 毕竟,企业需要生存,生存离不开利润。 作为行业最大的甲方,运营商控制成本最有效的手段,就是扶持产业链。说白了,一项技术越成熟,越开放,做的厂商越多,就越有可能压低价格,最终实现“白菜价”。 而比较悲催的是,在光通信领域,国内三家运营商互不相让,选择了不同的技术体系,让产业链左右为难。 目前,技术标准的争夺日趋激烈,产业链还在观望,举棋不定。 █ 发展趋势三:网络扁平化 CAPEX(建设成本)看产业链,OPEX(维护成本)呢,只能看企业内功。 运营商的维护成本一直很高,其中最主要的组成部分,是人员工资、设备维护、能耗支出(电费)。
LiFi在高速上网方面形成的颠覆,带动了对可见光通信行业的看好。有券商预计,2018年全球可见光通信市场规模将达到60亿美元,目前在这条产业链上的,主要是LED灯公司、通信公司以及零星的芯片公司。 据一位多年从事可见光通信研究的博士介绍,可见光通信的应用分为低速率和高速率,“目前看来,低速是最快能市场化的方向”。低速率的可见光通信技术已经有了应用实例。 长期研究可见光通信的智谷睿拓研究员徐然博士对记者表示,目前,可见光通信的产业化发展还处于初级阶段。 事实上,LiFi的产业链上,“没有公司来做”的不仅仅是芯片。 “没有上下游企业的配合,谈何产业化?” 一位东南大学教授表示,“这没办法估计,得要整个产业链认可,还需要市场来检验。” 比WiFi快100倍 无线技术终结者LiFi到来
(图片来自文献1) 短距离光通信的传输距离从几百米到几十公里,如上图所示,可以细分为三类:1)SR, 传输距离<300m, 对应同一数据中心不同服务器之间的互联。 采用的光纤为多模光纤,激光器为VCSEL; 2) LR,传输距离<20km, 对应两个不同数据中心间的互联。 (表格来自文献1) 出于成本的考虑,短距离光通信系统采用VCSEL或者DML激光器、电吸收调制器(EAM),PIN型探测器等作为基本构成单元。 对于短距离光通信系统,需要考虑的主要因素有:1)波长色散(chromatic dispersion),即不同波长对应不同的群速度,导致脉冲展宽,进而引起信号失真。 比较下来,PAM-4方式是最好的选择,它既可以较为简单地实现短距离光通信,且性能优良。目前400G的demo光模块大都基于PAM-4方式。
光模块产业链大致可分为“芯片->器件->模块->设备”这四大环节。其中上游的芯片、器件和下游的设备市场参与竞争者较少,但把控着产业链的供应端和需求端,影响较大。 图:橄榄型格局分布的光通信产业链 image.png 产业链进一步向中国集中,国内光模块供应商开始主导全球市场,市场份额有望超50%。 根据Ovum数据,2018年全球光通信器件市场规模达到108亿美元,年复合增长率约为7%,而光模块占光通信器件市场20-25%市场份额,电信市场和数据通信市场对光通信器件需求保持增长趋势,接入网市场需求趋于平稳 中际旭创是一家集光通信器件设计研发制造、智能装备制造于一身的技术创新型企业,公司业务涉及高端光通信模块、电机定子绕组制造装备等多个产业领域。 公司专注于光组件和光器件领域,打造光器件一站式深度服务,处于光通信产业链上游。
大家好,今天这篇文章,小枣君将重点介绍一些光通信基础知识。 众所周知,我们现在的整个通信网络,对于光通信技术有着极大的依赖。我们的骨干网、光纤宽带以及5G,都离不开光通信技术的支撑。 对于四进制信号,1个符号可以表达2比特,每秒的符号数×2=每秒的比特数。 如果两路光的相位差是0度,那么相加以后,振幅就是1+1=2。 如果两路光的相位差是90度,那么相加以后,振幅就是2的平方根。 如果两路光的相位差是180度,那么相加以后,振幅就是1-1=0。 感谢大家的耐心观看,我们下期介绍相干光通信,不见不散哟! —— 全文完 —— 参考文献: 1、知否,知否,什么是相干光通信,是德科技 2、戴维带你认识光通讯,菲尼萨·戴维 3、话说大容量光纤通信,Fiber,知乎 4、认识光通信,原荣,机械工业出版社
飞利浦LED照明使用可视光通信(VLC)以快速脉冲的方式向购物者的智能手机上传输单向数字信息流 ,这是一种定位信号,它可以通过摄像头检测到,但人眼看不到。 通过飞利浦可视光通信系统,家乐福可为其客户提供新服务,例如帮助购物者在8400平方英尺的商店楼层中导航找到促销活动。购物者通过下载应用程序来选择该服务,并且他们可以随时关闭该应用程序。 Willebrand说,可视光通信技术也是物联网将用于连接数百万台消费电子产品和机器对机器设备的通讯手段之一。 VLC和物联网:公司一起工作 飞利浦的可视光通信应用已经被部署在办公室和仓库环境中,以及零售和酒店业中。 思科的数字天花板 可视光通信在教室中的应用 Cree的首批客户之一是阿拉巴马州的移动县公立学校。
适应户外设备箱环境增强抗震结构满足轨道交通应用冗余光路设计保障电力调度可靠性三、关键技术指标解析误码率控制通过前向纠错(FEC)技术实现:RS(255,239)编码可纠正8个符号错误KP4-FEC将纠错能力提升至11.2dB软判决FEC适用于相干光通信系统信号完整性保障高速传输中的关键技术
小枣君在以前的文章中介绍过,GPU算力集群其实就是海量的GPU卡(GPU服务器)通过高性能网络(例如InfiniBand、RoCEv2)连接在一起的一个阵列。 从2022年2月开始,我国启动了东数西算工程,打造全国一体化算力体系。 后来,一方面因为传输距离的要求增加,从1000多km变成几千km,再一个,128GBaud波特率器件迅速成熟(在DCN场景,800G迅速崛起,对产业链产生刺激和推动),为QPSK脱颖而出创造了条件。 更高波特率,意味着相关器件必须跟上,形成成熟的产业链。 超过400G,不能再指望QPSK了。16QAM调制,是行业目前普遍认可的选项。 波段也需要进一步扩展。 光通信的发展,说白了,依赖于器件、芯片、制程、材料。 想要满足前面提到的功耗、安全、运维等方面的要求,还依赖于工艺、架构、封装、人工智能、数字孪生等一系列的创新。产业链上下游需要做的工作,还有很多。
半导体产业链很长,从配套设备,到生产用耗材,国内在走国外的路线,也在实现超车的路上。 分析不同工艺对应的不同国内外的供应商,材料供大家参考
2. CPO/OIO(共封装/板载光互连) - 技术替代效应强于需求收缩 CPO的核心价值在于解决传统可插拔光模块的功耗和密度瓶颈。
光的相干(coherence),是指两个光波在传输的过程中,同时满足以下3个条件: 1、频率(波长)相同; 2、振动方向相同; 3、相位差恒定。 相干光通信和非相干光通信,基本都是用的激光,没有本质的区别。 相干光通信之所以叫“相干光通信”,并不是取决于传输过程中用的光,而是取决于在发送端使用了相干调制,在接收端使用了相干技术进行检测。 上图:非相干光通信 下图:相干光通信 区别在两端,不在传输路径上 接收端的技术,是整个相干光通信的核心,也是它牛逼的主要原因。 具体过程如下: 1、经过数字信号处理和数模转换后的112Gbps信号码流,进入光发送端后,经过“串行-并行”转换,变成4路28Gbps的信号; 2、激光器发射的信号,通过偏振分束器,变成x、y两个垂直方向偏振的光信号 为了满足相干光通信对光源谱宽的要求,通常会采取谱宽压缩技术。 █ 相干光通信的应用 看到这里,大家对相干光通信技术的特点应该是非常了解了。
在光通信领域,OIF(光互联论坛)始终是推动行业发展的关键力量,其在促进行业共识和传输互操作性方面的重要作用不言而喻。