2020年,国内数据中心流量和带宽成指数级增长。预计到2021年数据中心光模块销量将超过5000万只,市场规模有望在2023年达到49亿美元,以上所有的数据都表明光模块市场正面临一个巨大的机遇。而如何抓住机遇,关键点在于技术革新,那么今天万兆通就来与大家探讨一下光模块市场的技术革新趋势。
市场对光模块的要求
首先,我们都知道市场对数据中心光模块的要求可以归纳为以下6点:
Ø 低价格:数据中心大量使用光模块的基础,也是推动数据中心发展的动力;
Ø 低功耗:顺应人类绿色发展的理念,在保护环境的前提下推动产业发展;
Ø 高速率:满足日益增长的云计算,大数据等数据通信的要求;
Ø 高密度:提高单位空间内光传输信道的数量,达到提高数据传输容量的目的;
Ø 短周期:近期数据通信急速发展的特征,一般生命周期为3-5年;
Ø 窄温度:数据中心光模块的应用都是在有温湿度控制的室内,因此有人提议工作温度可定义成15度到55度之间比较窄的温度范围 -- 这是一种量体裁衣的合理做法。
通过分析上面的六点要求,我们可以得知光模块市场具有积极开放,欢迎导入新技术的特征,以及探讨新标准及应用条件的氛围。同时数据中心光模块市场是一个根据实际要求,合理地定义光模块寿命及工作条件,充分优化光模块性价比的市场。这一切为数据中心光模块技术的发展提供了绝好的条件。
技术趋势一:实现非气密性封装
由于光组件(OSA)的成本占光模块成本的60%以上,而光芯片降成本的空间已越来越小,所以最有可能降低成本的是封装成本。在保证光模块性能及可靠性的同时,推动封装技术从比较昂贵的气密封装走向低成本的非气密封装成为关键。
非气密封装需要在保证光器件自身非气密性的前提下,同时进行光组件设计的优化,封装材料以及工艺的改进等。其中以光器件(特别是激光器)的非气密化最为挑战。如果激光器件实现了非气密化,昂贵的气密封装的确就不需要了。可喜的是,近年来行业内已有公开宣称自己的激光器可以适用于非气密应用的厂商。纵观现在大量出货的数据中心光模块,多是以非气密封装为主。看来非气密封装技术已经很好地被数据中心光模块业界及客户接受。
技术趋势二:混合集成技术成为现实
混合集成技术通常是指将不同材料集成在一起。也有将部分自由空间光学和部分集成光学的构造叫做混合集成。在多通道,高速率,低功耗需求的驱动下,要求相同容积的光模块所能提供的数据传输量越大越好,所以光子集成技术渐渐地成为现实。光子集成技术的意义也比较广泛:比如说基于硅基的集成(平面光波导混合集成,硅光等),基于磷化铟的集成等。典型的混合集成是将有源光器件(激光器,探测器等)集成到具有光路连接或者其他一些无源功能(分合波器等)的基板上(平面光波导,硅光等)。混合集成技术可以将光组件做得很紧凑,顺应光模块小型化趋势,方便使用成熟自动化IC封装工艺,有利于大量生产,是近期数据中心用光模块行之有效技术的方法。
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