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)。 最终的相干光通信系统如下图所示,相比IMDD方案,复杂度提高了很多。 ? (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
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。 (OSNR容限是指在光通信系统中,光信噪比(OSNR)必须保持在一定的范围内,以确保信号传输的质量和稳定性) 1.2 硅光融合突破:光子集成电路的范式转移 本次试验验证了3D异构封装硅光模块的商业可行性 通过TSV(硅通孔)技术将InP激光器与硅基微环调制器垂直集成,实现: 耦合损耗<0.5dB,较传统端面耦合方案提升3倍 调制器驱动电压降至1.2V,功耗节省55% 波长调谐范围扩展至C+L波段(1529 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。
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)。 (7)驱动因素 市场驱动:互联网用户 / 订阅者增长、电子商务活动增加、3G 和 4G 部署推进。 经济驱动:服务激活快、带宽可扩展降低库存成本、支持多应用 / 服务。
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! ?
2026年3月5日至6日,A股MicroLED与CPO概念迎来史诗级行情,板块单日涨幅超8%,多只个股斩获20CM涨停。 “光进铜退”作为京东方旗下LED芯片龙头,华灿光电(300323.SZ)两日累计涨幅近37%,股价站上11.94元,总市值逼近200亿元,换手率高达39.72%,主力资金单日净流入超3亿元。 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。 2026年3月5日,公司确认MicroLED光通信首批样品已交付海外客户,正配合客户进行产品优化,成为国内少数实现海外送样的厂商。 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。
我们以网站安全黑色产业链来看网络安全防护问题: ---- 一、网络攻击黑色产业链 2018年1月14日,在腾讯公司主办的2018年守护者计划大会上,《腾讯2017年度网络黑产威胁源研究报告》正式发布 网络黑色产业链的主要运作流程如下: 网络犯罪黑色产业链.jpg 从网络犯罪黑色产业链可以看到,制作木马、病毒、恶意代码、控制肉鸡、发起DDoS攻击的黑客,仅仅是一个技术供应商,黑客往往并不是“盯上”谁后才发起入侵行为 ---- 二、黑色产业链下的网络攻击特征 我们从以下网络犯罪黑色产业链来看黑客攻击的目的。 当攻击行动形成产业链,任何人都可以通过应用产业链工具去发起攻击行动以达到目的。因此,安全防护本身不基于公司大小,而在于数据价值及业务数据安全稳定对自身机构的价值。
激光通信使用的光源和光纤一样,都是激光(频率范围190~360THz,介于太赫兹与近红外光之间,比微波高3-5个数量级)。这是一种方向性极好的单色相干光。 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。 蓝星光域(图片来自网络) 极光星通,也是国内星间高速激光通信技术第一梯队。2025年3月,极光星通通过“光传01/02试验星”,成功开展了国内首次在轨星间400Gbps超高速激光通信数据传输试验。 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
就在大家喊出“WiFi,靠边站”之时,国内多位从事可见光通信的专家却告诉《每日经济新闻》记者,如果不考虑资金,这项技术还需要3~5年时间沉淀才可能爆发乃至普及,没有产业联动,加上LiFi技术本身的瓶颈, 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。 而多位研究人士预测,LiFi技术的爆发推广可能在未来3~5年会有一个明显的变化,“如果有资金,这个变化会更快,就技术而言,需要3~5年时间来沉淀。” 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
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)。
(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。 采用单模光纤,工作波段为O波段;3)ER,传输距离<80km, 对应更远距离数据中心间的互联。采用单模光纤。 ? (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。
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
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%。 (3)中国电子元件行业协会(CECA) 中国电子元件行业协会简称中电元协,英文名称:China Electronic Components Association,缩写为:CECA。 在2020年3月,工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》,建设工业互联网大数据中心。 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。
不久前,2024年3月,中国移动开通了全球首条400G全光省际(北京-内蒙古)干线,被视为一个重要的标志事件。 骨干网升级400G的原因,是显而易见的。 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。 参考文献: 1、《AI时代高速光传输关键技术、应用进展及未来展望》,信通院技术与标准研究所,张海懿; 2、《算力网络开启400G全光新时代》,中国移动研究院,段晓东; 3、《AI时代的400G全光算力互联网
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。
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。 所谓光通信,就是利用光信号携带信息,在光纤中进行数据传输的技术。 光波是电磁波的一种,所以,光信号也符合电磁波的物理特性。 那么,光通信是不是可以搞那么高阶的QAM呢? 不瞒您说,还真有人这么干了。 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
3.
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。 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; 3、 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。
光子技术若工作在UV-C波段(100−280 nm),在从超分辨显微到光通信的诸多领域都扮演着重要角色。随着这些技术的进步,预计将为科学与工程开辟新路径。
QSFP28 QSFP-DD,成立于2016年3月,DD指的是“Double Density(双倍密度)”。将QSFP的4通道增加了一排通道,变为了8通道。 400G光模块 大家注意到,刚才介绍封装的时候,小枣君一共提到了3种支持400Gbps的光模块,分别是QSFP-DD、CFP8和OSFP。 ? 400G,是目前光通信产业的主要竞争方向。 光模块的产业链 最后我们简单说一下光模块的产业链。 目前光模块的市场很火,主要原因前面说过了,因为5G和数据中心。 ? 从整体上来看,中国光通信企业有超过1000家,但利润率都非常低。而且,在产业链格局上,面对设备商(华为、中兴),光通信企业也比较“卑微”,没有什么议价能力。 参考文献: 1、《光模块行业深度报告》,德邦证券 2、《5G承载光模块白皮书》,IMT2020推进组 3、《对于100G光模块,你了解多少》,专说光通信 4、《产业图解:5G(光模块)》,佚名
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。