ICC訊 直到最近，大多數光收發器仍依賴直接檢測技術——這種技術僅測量光信號的幅度，雖在短距離鏈路、客戶端接口和數據中心中簡單有效，但在長距離傳輸時卻飽受噪聲和信號衰減的困擾。盡管NRZ（PAM2）和PAM4等調制格式能在短鏈路上高效傳輸數據，但在長距離網絡中，其局限性卻暴露無遺。此時，相干光收發器應運而生。

  什么是相干光收發器？

  相干光收發器是一種先進的光模塊，集高速激光器、精密數字信號處理（DSP）與先進調制技術于一身，可在長距離傳輸中實現高可靠性與優化光譜效率。通過利用相移鍵控（PSK）、正交幅度調制（QAM）和偏振復用技術，相干光收發器可克服光纖損傷（如色度色散和偏振模色散），確保信號在數百公里內保持完整。

  相干光收發器的工作原理

  相干光收發器包含可調諧激光器、調制器和偏振管理模塊。激光器生成精確的光波長，通過相位和幅度調制編碼數據。偏振復用則通過在正交偏振態上編碼獨立數據流，使傳輸容量翻倍。

  在接收端，本地振蕩激光器執行相干檢測，將輸入信號與參考光束結合。DSP隨后重建原始數據，補償鏈路中的損傷。這一過程確保了長距離鏈路、密集波分復用（DWDM）系統和數據中心互聯（DCI）中的信號完整性。

  核心優勢：

  超高帶寬：800ZR收發器支持高達800 Gbit/s的傳輸速率，足以承載數萬路高清視頻流。

  直接DWDM兼容：相干收發器可直接集成至線路側DWDM系統，無需額外轉換。

  長距離傳輸：先進調制與DSP技術使數據在數百公里內僅需極少的放大。

  廠商互操作性：100ZR、400ZR和800ZR等標準支持開放線路系統中不同廠商收發器的混合使用。

  成本效益：減少放大和傳輸設備需求，降低整體網絡擴展成本。

  相干光收發器的類型

  隨著相干光學的不斷發展，新的收發器標準正覆蓋從短距企業及邊緣網絡到長距城域和核心應用的廣泛場景。

  由光互聯網論壇（OIF）定義的100ZR、400ZR和800ZR標準，確保了互操作性與可靠性能。

  100ZR與100ZR+：

  將相干光學引入PAM4難以勝任的短距環境（如企業網絡、邊緣數據中心和5G xhaul）。100ZR優化用于長達10公里的連接，而100ZR+則將覆蓋范圍擴展至40公里至120公里，填補了短距直接檢測方案與長距400ZR部署之間的空白。

  400ZR：

  支持長達80公里的無放大點對點鏈路，是數據中心互聯（DCI）和城域網絡的理想選擇。

  800ZR：

  以緊湊的QSFP-DD和OSFP封裝形式提供高達800 Gbit/s的傳輸速率，而ZR+則進一步拓展了長距部署的覆蓋范圍。

  測試為何至關重要？

  部署相干光收發器并非易事。由于相干光學采用QPSK和16-QAM等先進調制格式，并依賴DSP補償技術，因此需要精確驗證以確保其在現實網絡中實現無差錯、高速傳輸。隨著AI驅動的工作負載加速帶寬需求，并將性能期望推至前所未有的高度，測試變得尤為關鍵。

  EXFO提供了一系列專為相干光學設計的測試解決方案，覆蓋100ZR、400ZR和800ZR等標準。

  誤碼率測試儀（BERT）：

  如FTBx-88480系列和FTBx-88810系列，可在100G、400G和800G速率下驗證收發器性能。它們確保無差錯傳輸，確認前向糾錯（FEC）按預期工作，并驗證整體鏈路質量。

  光譜分析儀（OSA）：

  如FTBx-5255，可精確測量光信噪比（OSNR）、波長穩定性和功率水平，這對于評估密集DWDM環境中的相干信號至關重要。

  自動化能力：

  EXFO解決方案的自動化功能通過自動化復雜測試序列和實現遠程監控來簡化流程。這加速了部署速度，加快了服務開通時間，并減少了故障排除時間。

  結 論

  隨著網絡對更高速度和更長距離的需求日益增長，掌握相干光收發器技術至關重要。借助先進的測試解決方案，運營商可自信地部署100G、400G和800G網絡，確保穩健性能和面向未來的光基礎設施。

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