ICC訊 2024年3月28日，光電有約欄目連線OFC，ICC訊石主持人小慧與奇芯光電總工徐之光先生深入探討了OFC的見聞及市場情況。

  OFC展會光開關最新進展

  徐之光先生表示，AI的崛起不僅推動了數據中心市場高速光模塊的發展，而且自去年谷歌發布的一篇論文起，光開關(OCS)的應用開始受到重視。光開關可以替代數據中心中的部分spine交換機，實現信號在光域的直接調度和交換，能有效減少光電和電光轉換的數量。這一變革不僅降低了功耗，還顯著減少了成本。

  以往，每次光模塊速率的提升都意味著交換機的升級，這對數據中心廠家而言是一筆不小的費用支出。然而，光開關的應用改變了這一局面，使得數據交換不再依賴于電交換機，從而節省了大量更換電交換機的成本。值得一提的是，光開關對整個網絡的演進是透明的，無論速率如何升級，從100G、200G到400G、800G，光開關的功能變化不大，這也為運維成本的降低提供了可能。

  近年來，多通道N×N的光開關逐漸成為行業中的熱點。徐總向我們介紹，目前行業中的光開關主要有三種主流技術。一種是基于MEMS的技術，利用轉鏡方式實現光路的切換。在今年的OFC展會上，可以看到MEMS光開關的最大端口數量已達到384×384。另一種技術是相干公司基于液晶的方式，他們利用在WSS方面的深厚積累，將這項技術應用于光開關，實現了300×300端口數的光開關陣列。還有一種技術是通過純粹光纖對準的方式，利用壓電陶瓷或機械轉動/移動使光開關兩端的準直器直接對準，從而實現更多的端口數量。在OFC展會上，所展示的最大端口數已達到576×576的光開關產品。

  展望未來，N×N的端口光開關可能成為數據中心應用的發展趨勢，對無源行業將產生新的需求拉動。當然，這三種光開關技術各有優劣，業界也在積極探索將各種技術融合，以尋求新的發展路徑，如結合芯片和MEMS技術的優勢，實現批量生產與高性能的結合。

  波分復用芯片

  徐總給我們介紹，在光模塊的波分復用領域，一般有兩種技術方案：一種是基于TFF(薄膜濾波片Thin-Film Filters)實現的Z-block方式;另一種是基于AWG或者MZ結構的芯片方式。各廠商根據自身的技術平臺選擇不同的方案。芯片方式在尺寸、集成度、封裝成本方面均優于Z-block方式，近年來隨著速率的提升和通道數的增加，芯片方式的優勢越發明顯，因此越來越多的模塊廠家在新研發的800G及更高速率的光模塊中采用芯片方式的波分復用方案。奇芯的波分復用芯片采用MZ方案，在插入損耗與模場直徑方面的指標，優于常規AWG的性能。

  PON國內外應用行情

  PON在國內和國外兩種行情。PON在國內應用比較早，使用比較廣泛，所以國內很多廠商已經開始50G PON的研發和驗證，國內也已經開始兩模、三模50G PON相關行業標準的制定。國內運營商規劃在2025年進行50G PON的樣品測試，2026-2027 年正式布局，預計真正上量應該是在2028年以后。

  海外不同地方的需求不一樣，有的運營商設備商需要XGS-PON與G-PON的共存，有的只有XGS-PON的需求，甚至有的運營商希望直接從GPON升級到25G PON，跳過10G PON階段。海外客戶的PON需求是多變的，我們可以根據自己的產品優勢去選擇不同客戶，避免同質化競爭。

  CPO對無源器件需求的新變化與挑戰

  CPO對于無源器件的需求相較以往有了顯著的變化。傳統PON類的光模塊里的無源器件主要就是透鏡和襯底等無源基材，數通領域里增加了一些FA、MT之類的產品，CPO由于是光電共封裝的形式，封裝之后很難替換，對整個器件中芯片以及接口的可靠性和可維護性都提出了更高的要求，同時也給無源廠商更多的發揮空間。

  在CPO 1.0階段，光纖與器件先固定到一起，再整體安裝到板卡上，這種方式在后期維護方面存在諸多挑戰。為應對這些挑戰，行業正在積極探索不同的解決方案。例如，去年英特爾開發了一種可插拔的光接口，使跳線能夠直接與硅光芯片連接，從而使CPO的工作狀態更接近可插拔光模塊的方式。此外，今年日本的無源廠家也推出了可分離的光纖接口，FA可以與硅光芯片實現上下分離，實現光纖的可替換和可插拔。

  OFC展上的光通信外市場新趨勢：視覺增強眼鏡與激光雷達

  對于OFC上光通信以外的領域應用市場，徐總分享到2個新的市場方向，首先是視覺增強的眼鏡，里面使用到了無源的波分/分光芯片，使得眼鏡不轉動位置就可以看到周圍360度的圖像。另一個很重要的市場方向就是激光雷達領域，目前汽車行業上車應用的激光雷達主要還是飛行時間法的，原理類似于光模塊里的OTDR功能，通過發射一束光，接受反射光，對比發射和反射的時間差異來判斷距離的遠近。這種方式其抗干擾性仍存在不足，因此，行業正在探索下一代激光雷達技術——調頻連續波方式。這種方式的工作原理類似于相干光模塊，通過發射一束頻率經過特殊調制的光信號，本地種子光源與反射信號進行相干解調，基于解調的頻率差計算出發射光的位置。由于相干探測對于相位差和偏振有很高要求，常規的分立器件和光纖器件很難滿足應用要求，芯片內部的相位差和偏振態比較容易控制，并且生產成本及封裝成本可控，因此是實現下一代調頻連續波激光雷達最理想的方式。

  值得一提的是，今年農歷二月二，奇芯光電迎來了十周年慶典。在這次慶典上，公司對過去十年進行了總結，并對未來發展進行了深入思考。明確了企業的發展方向，即擁抱變化，融入行業發展趨勢。對于未來，奇芯光電除了在傳統的光通信領域繼續擴展產品系列外，還將基于自身在光子集成領域的技術優勢，進入到更加專業的光計算和光傳感領域。