Mach-Zehnder Modulator利用相位差之变化来达到调变的效果,其方式为将一输入光源分为两个路径,在输出端重新将被分离的光信号整合,藉由外加偏压来进行相位调变。此调变模式可调至Chirp Parameter趋近于零,故最适合用在高速长距离光纤传输,但因价格较高,较少厂商愿意使用。
在10Gbit/s光收发讯模块中,除了激光二极管带宽、啁啾以及色散外,另一个重要之影响因素就是高温,早期由于激光二极管及IC未成熟,导致严重热效应,不仅劣化激光二极管质量更增大PD(PIN Detector)噪声,降低光收讯的动态范围(Dynamic Range),缩短传输距离。目前XG-PON OLT光收发讯模块有部分为XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable)的型式,XFP除了DFB-LD的驱动电流,须再加入外部调变及温控系统,而DFB-LD所须提供之偏压电流又为DML的三倍以上,整个XFP在单位时间内所累积的热在室温时已很难释放,如何在70℃的环境下达到光输出信号稳定平衡,着实考验着厂商的技术。
一般光收发讯模块中接收信号方面,由具有转阻式放大器(TransImpedance Amplifier,TIA)的光接收器与限幅放大器所组成;具有转阻式放大器的光接收器将所接收到的光信号转成电压的信号,提供给限幅放大器,经限幅放大器放大后输出串行的数据;为提高动态频率响应,设计上会使用平均值检波的自动增益控制(Auto Gain Control,AGC);但在GPON接收信号方面,因采取突发模式,光接收模块要对不同ONU的响应时间均小于256纳秒(ns),须使用响应时间小的自动增益控制方式,如峰值检波自动增益控制等处理电路,因此也考验着厂商的技术。
建立关键技术刻不容缓
10G-EPON与XG-PON为10G PON的国际标准,未来几年可能快速发展。对于网络营运商、设备制造商与组件开发商而言,必须及早了解10G PON网络的设计需求,建立10G PON的关键性技术,以满足10G PON发展需求,掌握广大商机。
10G PON发展兴起
随着EPON和GPON技术成熟,全球各电信营运商陆续建设光纤到户网络,预估未来几年EPON/GPON的建设速度将会来到高峰后逐渐趋缓。同时,因应新服务及带宽需求增加,下一代的10G PON网络技术与市场将随之兴起。
10G EPON及GPON的标准已分别由电机电子工程协会(IEEE)与ITU-T制定完成,IEEE组织已于2009年完成IEEE 802.3av 10G-EPON标准的制定;在ITU-T方面则与全存取服务网络(Full Service Access Network, FSAN)组织负责GPON后续之NG-PON(Next Generation PON)标准制订,自2010到2012年ITU-T陆续公布G.987系列XG-PON(10-Gigabit-capable Passive Optical Network)标准文件。
在实际网络建设上,10G-EPON这几年的建设量已逐渐增加,如中国电信2013年的采购已开始包含10G-EPON,未来几年10G-EPON网络将持续增长;而XG-PON的建设因技术发展较慢且受ITU-T目前制定NG-PON2标准影响,目前营运商仍于试用、测试阶段。