1.6T光模塊采用高帶寬光通信技術(shù)，通過使用多波長組合達(dá)到每秒 1.6 太比特的傳輸速率，用于滿足數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中對超高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。與傳統(tǒng)的 400G 或 800G 光模塊相比，1.6T 光模塊在帶寬、信號處理技術(shù)和模塊封裝方面有顯著提升。

01，算力催生，1.6T需求高漲

近年來，人工智能（AI）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）以及自動駕駛等新型技術(shù)的發(fā)展，對光模塊的帶寬和傳輸速率、覆蓋度等指標(biāo)有更高的要求，光模塊有望持續(xù)迭代升級和快速放量，1.6T已成為新一輪市場熱點(diǎn)。

▲數(shù)據(jù)中心高速光電接口的發(fā)展

02，行業(yè)共識，1.6T產(chǎn)品問世

1.6T光模塊產(chǎn)品理論上依據(jù)IEEE P802.3dj協(xié)議設(shè)計(jì)，但由于該協(xié)議尚未正式發(fā)布，因此各廠商目前依據(jù)行業(yè)共識，采用8路100~112G Baud PAM4信號的方式實(shí)現(xiàn)，即每路信號速率為200~224Gbps。1.6T光模塊在今年已經(jīng)進(jìn)入樣品階段，有望在明年逐步具備商用條件。

▲IEEE P802.3dj協(xié)議時(shí)間線

03，聯(lián)訊儀器，1.6T解決方案

200Gbps/lane速率提供了更高的通信帶寬，并顯著降低了功耗，但同時(shí)對測試測量帶來了巨大的挑戰(zhàn)。聯(lián)訊儀器針對200Gbps/lane的信號，重新設(shè)計(jì)了新的ASIC，推出了新的寬帶采樣示波器DCA1065。

▲DCA1065實(shí)物圖

DCA1065的設(shè)計(jì)向下兼容部分DCA6201的測試信號，支持單模（1200~1600nm波長）53~56GBd和106~112GBd PAM4信號測試。系統(tǒng)響應(yīng)可通過SIRC（System Impulse Response Correction）矯正和調(diào)整，從而滿足不同速率信號的測試。DCA1065同時(shí)支持最高64Taps的TDECQ 前饋均衡器（Feed Forward Equalizer，F(xiàn)FE）進(jìn)行碼間串?dāng)_（Inter Symbol interference，ISI）消除。

在1.6T測試應(yīng)用中，聯(lián)訊儀器DCA1065采樣示波器最多支持4路100GBd PAM4信號的眼圖測試。聯(lián)訊儀器提供一款上位機(jī)軟件（GUI）用于連接儀表和執(zhí)行具體測試，該GUI軟件支持的PAM4測試指標(biāo)如下：

在PAM4測試中，可根據(jù)協(xié)議要求使用PRBS碼型或者SSPRQ碼型，最值得關(guān)注的幾個(gè)指標(biāo)包括TDECQ（Transmitter and Dispersion Eye Closure Quaternary）、OER（Outer Extinction Ratio）、Outer OMA等。下面詳細(xì)介紹一下這幾個(gè)指標(biāo)。

這里TDECQ是發(fā)射機(jī)色散眼圖閉合四相，是以信號的統(tǒng)計(jì)信息（眼圖）進(jìn)行估算而得到的，直觀上來說就是對發(fā)射機(jī)垂直眼圖閉合度的測量。TDECQ的測量基于眼圖中的兩個(gè)垂直直方圖，理想情況下，兩個(gè)窗口的位置以0.45 UI和0.55 UI為中心，同時(shí)保持直方圖相距0.1 UI，每個(gè)直方圖窗口的寬度為0.04 UI。每個(gè)直方圖窗口都覆蓋眼圖的所有調(diào)制級別，通過調(diào)整直方圖對精確時(shí)間位置來測量以獲得最小的TDECQ值。

▲TDECQ的測量窗口示意圖

OMA（Outer Optical Modulation Amplitude）外部光調(diào)制幅度指的是在規(guī)定的測試碼型中，7個(gè)連“3” 和6個(gè)連“0”的中心兩個(gè)UI上測量的電平值P3和P0的差值，即OMA=P3-P0。而消光比OER（Outer Extinction Ratio）也是基于這兩個(gè)電平值計(jì)算得到的，OER=P3/P1。

▲Outer OMA/ER定義中功率水平P0和P3示意圖

實(shí)際測試106GBd PAM4信號（SSPRQ碼型）的眼圖截圖和指標(biāo)結(jié)果如下：

▲DCA1065進(jìn)行106GBd PAM4信號的測試截圖

計(jì)算出的參數(shù)值如下表：

聯(lián)訊儀器將繼續(xù)推進(jìn)其1.6T可插拔光模塊測試解決方案，硅光測試解決方案，以及CPO測試解決方案，在人工智能等新興技術(shù)蓬勃發(fā)展的過程中提供更多的價(jià)值。

審核編輯 黃宇