近年来，数据中心、云计算和电信领域对更高带宽的需求与日俱增，对更高数据传输速率的要求也呈指数级增长。光模块作为光通信系统的构件，走在了这一发展的前沿。本文将探讨模块速度和外形尺寸从 400G 到 1.6T 的演变，讨论速度增强技术以及实现高速光模块的途径。
光模块带宽和外形的演变
数据中心和骨干网络内流量的大幅增长推动了对更高带宽的需求激增。因此，模块速度从 100G 迅速发展到 400G，为数据中心和骨干网络的长期扩展和升级需求奠定了基础。
在 400G 的基础上，DSP（数字信号处理）和多通道设计等光通信技术的进步提高了数据处理能力和网络带宽，加速了 800G 收发器的商业化和大规模部署。
如今，为了进一步优化光纤资源和端口数量，光模块的速度正朝着 1.6T 的方向发展，数据传输效率和信息处理能力都将翻倍。
随着模块带宽的增加，对更快数据传输速率不断增长的需求促使收发器向小型化、高速化和低功耗方向发展，以适应更高的集成度和更密集的连接要求。此外，光学器件的性能和传输带宽正在逐步提高，而光模块的外形尺寸也在不断演变。QSFP-DD 和 OSFP 等现代外形尺寸的开发就是为了适应这些更高的速度，提供更高的灵活性、更高的端口密度和更好的热管理。
推动光模块带宽进步的技术
光收发器的传输速率从 400G 提升到 1.6T，主要得益于技术创新。提高光模块带宽的方法有三种：
高级调制格式：从传统的 NRZ（非归零）调制升级到 PAM4（4 级脉冲幅度调制），再进一步升级到更高阶的 QAM（正交幅度调制），可以增加调制复杂度，提高数据传输速率。
提高波特率：通过提高波特率，可在相同时间内传输更多数据。将光模块的通道速度从 25G 提升到 50G，再进一步提升到 100G，甚至 200G，可显著提高数据传输能力。
增加并行通道：增加并行车道可提高模块带宽。这可以通过两种方式实现：
- 增加并行信道数量可实现更高的传输速率。例如，从 400G SR4 模块到 800G SR8 模块的过渡就是通过增加并行信道数量的方法实现的。
- 波分复用（WDM）是一种通过在同一根光纤上传输不同波长的多个信号来增加带宽的技术。例如，100G QSFP28 CWDM4 模块利用 CWDM（粗波分复用）技术，通过四种独立波长（每种波长 25G）在单根光纤上传输数据。
实现高速光模块的途径
实现高速 400G 收发器、800G 收发器和 1.6T 收发器的技术解决方案多种多样，涉及不同的通道数、波特率和调制方案组合。
