Mô-đun quang là thiết bị phần cứng quan trọng để thực hiện kết nối mạng quang trong trung tâm dữ liệu. Với sự gia tăng số lượng và mật độ cổng, chi phí của mô-đun quang sẽ chiếm gần một nửa chi phí của mạng quang trong trung tâm dữ liệu. Hiện tại, công nghệ kết nối 100G đã được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm dữ liệu mới xây dựng của các công ty Internet lớn, và công nghệ kết nối 400G sẽ được sử dụng rộng rãi trong 1-2 năm tới. Do đó, công nghệ triển khai mô-đun quang 400G đã trở thành trọng tâm của ngành.
Về độ dài sóng ánh sáng, mô-đun ánh sáng 400G có thể được chia thành đa chế độ (MM) và chế độ đơn (SM). Về chế độ điều chế tín hiệu, nó có thể được chia thành điều chế NRZ và PAM4 (PAM4 là chế độ chính hiện tại). Về khoảng cách truyền, mô-đun quang 400G có thể được chia thành SR, DR, FR và LR. Từ hình thức đóng gói, mô-đun quang 400G có thể được chia thành CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd, v.v. Dưới đây là phân loại kỹ thuật của mô-đun quang 400G.
Mô-đun quang 400G đời đầu sử dụng triển khai NRZ 25Gbps 16 kênh (chẳng hạn như 400g-sr16), sử dụng gói CDFP hoặc CFP8. Ưu điểm của NRZ là có thể mượn từ công nghệ 25G NRZ trưởng thành trên mô-đun quang 100G, nhưng nhược điểm là nó cần 16 kênh tín hiệu để truyền song song, với mức tiêu thụ điện năng và âm lượng tương đối lớn, không phù hợp với ứng dụng của trung tâm dữ liệu
Trong mô-đun quang 400G hiện tại, 53GbpsPAM4 8 kênh (400g-sr8,FR8,LR8) hoặc 106GbpsPAM4 4 kênh (400g-dr4,FR4,LR4) chủ yếu được sử dụng để đạt được truyền tín hiệu 400G ở phía cổng quang và 8 -channel Tín hiệu điện 53GbpsPAM4 được sử dụng ở phía cổng điện, sử dụng dạng đóng gói OSFP hoặc qsfp-dd. Cả hai gói OSFP và QSFP-DD đều cung cấp giao diện tín hiệu điện 8 kênh. So sánh, kích thước gói qsfp-dd nhỏ hơn (tương tự như gói QSFP28 mô-đun quang 100G truyền thống), phù hợp hơn cho các ứng dụng trung tâm dữ liệu. Kích thước gói OSFP lớn hơn một chút vì có thể cung cấp nhiều điện năng tiêu thụ hơn nên phù hợp hơn cho các ứng dụng viễn thông.
Hình dưới đây cho thấy cách triển khai lần lượt 400g-fr8 /LR8 và 400g-fr4
(Thẩm quyền giải quyết：Đặc điểm kỹ thuật OSFPMSA cho MODULE CÓ THỂ CẮM OSFP OCTAL OCTAL SMALLFORM FACTOR.)Có thể thấy phía giao diện là tín hiệu PAM4 8 kênh 53Gbps. Đối với 400g-sr8 /FR8/LR8 và các mô-đun khác,
CDR (khôi phục đồng hồ) và chuyển đổi điện/quang hoặc quang/điện chỉ được thực hiện bên trong mô-đun quang. Do đó, phía cổng quang cũng là tín hiệu PAM4 8 kênh 53Gbps, giống như phép đo cổng điện. Đối với 400g-dr4 /FR4/LR4 và các mô-đun khác, có các chip Hộp số bên trong mô-đun quang ghép kênh đầu vào của cả hai chuyển thành một tín hiệu và điều chỉnh nó theo ánh sáng, do đó tốc độ của phía cổng quang gấp đôi so với phía cổng, cụ thể là tín hiệu 106GbpsPAM4.
