探析5G載波光模塊產業發展：挑戰、趨勢與技術前瞻
第五代移動通信(5G)技術即將進入商用進程，5g module 其新的業務特點和更高的要求對各級承載網架構和技術解決方案提出了新的挑戰。光模塊是5G網絡物理層的基本單元，廣泛應用於無線和傳輸設備中。其成本在系統設備中不斷增加，在某些設備中甚至超過50 ~ 70%，是5G低成本、廣覆蓋的關鍵要素。
一、 光模塊產業化水平
國內外光模塊主要廠商可以圍繞5G應用進行積極工作開展5G承載光模塊設計研發，目前的產品化發展能力分析如表1所示。5G前傳25Gb/s光模塊管理方面，波長可調諧光模塊之間處於在研階段，BiDi光模塊系統處於一個樣品不同階段，其他企業類型的光模塊功能均已達到成熟。前傳100Gb/s BiDi光模塊的應用市場規模相對較小，200Gb/s BiDi光模塊和100Gb/s 4WDM光模塊我們已經逐漸成熟。5G中回傳50Gb/s PAM4 BiDi 40km光模塊、400Gb/s直調和部分相幹光產生模塊均處於在研階段，其他數據類型光模塊已基本技術成熟。
核心光電芯片的產業化水平
如表2所示，5G典型光模塊使用的核心光芯片和電芯片的產業化能力在領先國家基本成熟，中國整體仍處於研發階段。目前，25G波特率DFB、EML、50G波特率EML激光芯片、窄線寬波長可調激光芯片、100Gb相幹集成光收發芯片、25g波特率激光(調制器)驅動器、跨阻放大器、PAM4、相幹DSP等商用IC芯片主要由國外廠商提供，國內產業化能力與國外差距較大。
光學模塊產業化能力評價
為了評估5G承載光模塊的發展水平和應用能力，促進產業鏈相關方的合作、協作和交流，5G承載工作組組織了首次基於多工廠、多模塊類型的5G承載光模塊評估。5g ambulance光模塊上廣訊、海信、鮮易通、新易盛、Finisar、Lumentum參與測試。
本次設計測評技術項目管理包括光接口進行關鍵信息參數、電接口實現關鍵特征參數、儀表工作環境下的異廠家可以互通和傳輸網絡性能、系統主要設備具有兼容性、系統控制設備發展環境下的多廠家互通和傳輸安全性能等。在發送光功率、光譜數據特性、光調制幅度(OMA)、消光比(ER)、眼圖、 PAM4信號通過發送色散眼閉合度(TDECQ)、接收靈敏度、電差分眼圖幅度、上升/下降一個時間、共模噪聲、眼寬眼高、垂直眼圖閉合(VEC)等光電傳感器接口作為關鍵作用參數，以及直連和帶纖連接誤碼率分析方面，絕大多數部分參測光模塊測試樣品均滿足已發布或在研的IEEE802.3和CCSA行標相關企業要求，個別樣品是否存在方式發送功率偏高、OMA值偏高和儀表兼容性等問題。
25Gb/s BiDi 10km 光學模塊具有1330nm/1270nm 和1310nm/1270nm 兩種波長方案，配置如圖1所示，儀器開啟 RS-FEC 模式，相同波長的1330nm/1270nm 光學模塊可與不同廠家實現10km 光纖9 ~ 11dB 衰減和1330nm/1270nm 光學模塊的互通
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