Lasere, der er i stand til at transmittere signaler med 224 gigabit pr. nok til at opnå 800 gigabit ethernet

Med den massive udbredelse af datatunge tjenester, herunder videostreaming og konferencer i høj opløsning, vækst i cloud-tjenesters infrastruktur i 2021 forventes at nå en CAGR på 27 %. Følgelig, mens 400 gigabit ethernet (GbE) i øjeblikket nyder udbredt udbredelse, 800 GbE er klar til hurtigt at følge for at imødekomme disse båndbreddekrav.

En tilgang til 800 GbE er at installere otte 100 gigabit per sekund (Gbps) optiske grænseflader eller baner. Som et alternativ til at reducere hardwareantallet, øge pålideligheden, og lavere omkostninger, et team af forskere ved Lumentum udviklede en optisk løsning, der bruger fire 200 Gbps bølgelængdebaner til at nå 800 GbE.

Syunya Yamauchi, en ledende optisk ingeniør hos Lumentum, vil præsentere det optimerede design under en session på Optical Fiber Communication Conference and Exhibition (OFC), afholdes virtuelt fra 06-11 juni, 2021.

"Aktive optiske enheder er de vigtigste komponenter i optiske kommunikationssystemer, sagde Mike Staskus, vicepræsident for Datacom Product Line Management hos Lumentum.

For at opnå høj hastighed, operationer med høj båndbredde, Yamauchis team udviklede en elektroabsorptionsmodulator-integreret distribueret feedback-laser (EA-DFB) med lumped-element (LE), der er i stand til 2-kilometer transmission – et transmissionslængdekrav for mange moderne store datacentre – af 224 Gbps-signaler, der fungerer over et bredt temperaturområde .

"Der er afvejninger mellem høj båndbredde og modulationsegenskaber, såsom ekstinktionsforhold, " sagde Staskus. "Vi overvandt afvejningen ved at optimere designet af EA-DFB ved hjælp af en forenklet emballeringsmetode."

Sammenlignet med en konventionel EA-DFB, LE EA-DFB's reducerede kapacitans og induktans som følge af design- og montageoptimeringer i EA-modulatoren forbedrer dens effekt og båndbredde.

"Det kan muliggøre udviklingen af ​​optiske transceivere med dobbelt så høj datahastighed som nuværende 400 GbE-moduler, uden dramatiske stigninger i omkostninger og strømforbrug, ved at bruge lasersenderchips med højere hastighed, der ikke kræver strømkrævende termoelektriske kølere, sagde Staskus.

Disse resultater tyder på, at LE EA-DFB kunne muliggøre 800 GbE applikationer, gør denne enhed til en lovende lyskilde til fremtidige datacenterapplikationer.

"Næste generation af lasere, der bruger den samme 'værktøjskasse' af avancerede halvleder- og pakkeprocesser, kan muliggøre højere hastigheder, længere rækkevidde og lavere omkostninger med konkurrencedygtige præstationsniveauer, pålidelighed og strømforbrug, " sagde Staskus. "Med stigningen i forskellige datastreaming og andre internettjenester, intra-data-center links vil kræve højere hastigheder, inklusive 1,6 terabit pr. sekund og mere."