光模塊的工作原理和應(yīng)用

隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備行業(yè)的發(fā)展逐漸加速，光模塊(OpticalModules)作為光纖通信中的重要組成部分，也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

光模塊是實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳輸過程中光電轉(zhuǎn)換和電光轉(zhuǎn)換功能的光電子器件。光模塊構(gòu)成了數(shù)據(jù)中心互連、5G承載網(wǎng)絡(luò)和全光接入網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)單元，主要作用就是實(shí)現(xiàn)光纖通信中的光電轉(zhuǎn)換和電光轉(zhuǎn)換功能。

光模塊工作原理

根據(jù)LightCounting 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球光模塊市場規(guī)模在經(jīng)歷2016-2018年連續(xù)三年的停滯之后，于2019恢復(fù)增長，2020年全球光模塊市場規(guī)模達(dá)到81億美元。LightCounting預(yù)計(jì)，2026年全球光模塊市場規(guī)模為176億美元，2021-2026年的復(fù)合年增長率為13.68%。其中2022-2024年全球光模塊市場規(guī)模分別為107.65/ 119.56/132.62億美元，同比增長16.09%/11.06%/10.92%。

Torex在光模塊中應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時(shí)代，高密度、高帶寬的應(yīng)用越來越多，人們對(duì)傳輸速率的要求也越來越高。高速光模塊(AOC有源光纜)系統(tǒng)布局越發(fā)捉襟見肘，各類IC器件封裝小型化、低背化要求也越來越嚴(yán)苛。以DC/DC電路為例，線圈電感等外圍器件已成為電路板面積及成本增加的主要因素，不合理的電路板布局，經(jīng)常會(huì)引起EMI等問題。

針對(duì)上述問題解，Torex推出線圈一體型micro DC/DC XCL系列。XCL系列DC/DC具有外圍器件少、電路布局簡單、EMI特性優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，是光模塊(AOC有源光纜)應(yīng)用的優(yōu)良選擇。

接下來，讓我們對(duì)Torex XCL系列DC/DC有個(gè)大概的了解。

XCL系列封裝結(jié)構(gòu) 針對(duì)產(chǎn)品規(guī)格、EMI、線圈、發(fā)熱、成本等特性，Torex推出如下四種封裝結(jié)構(gòu)線圈一體型DC/DC。

1)Pocket Type

封裝和線圈貼合，電流路徑短，噪聲非常小。

2)Stack Type

IC安裝在線圈上，因此可使用通用線圈，價(jià)格比較便宜。

3)Multiple Type

線圈和IC并排放置，散熱性好，適合大電流。

4)Cool Post Type

模具內(nèi)貫通銅柱，實(shí)現(xiàn)線圈與電路板低熱阻、低內(nèi)阻連接，能實(shí)現(xiàn)高效率與高散熱。

XCL系列超低EMI噪聲

XCL系列EMI特性

XCL系列采用漏磁通少的線圈，優(yōu)化線圈特性，優(yōu)化DC/DC轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作以及優(yōu)化電流路徑, 相對(duì)傳統(tǒng)DC/DC，能顯著降低EMI。

XCL系列超小型封裝

XCL系列應(yīng)用電路

XCL系列由于集成了電感線圈，主要周邊部件只有輸入容量和輸出容量，與LDO使用類似;與分立傳統(tǒng)的DC/DC相比，顯著縮小了PCB安裝空間，降低電路板成本。

XCL系列產(chǎn)品介紹

開發(fā)中產(chǎn)品量產(chǎn)時(shí)期請(qǐng)參考最新產(chǎn)品Roadmap：https://club.torexsemi.com/ja

近年來，光模塊的升級(jí)和創(chuàng)新一直在不斷推進(jìn)。

光收發(fā)器QSFP-100G的電路構(gòu)成實(shí)例

100G光收發(fā)器應(yīng)用框圖

200G/400G光收發(fā)器應(yīng)用框圖

隨著5G時(shí)代的到來和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn)，高速光模塊市場將持續(xù)擴(kuò)大。未來，高速率光模塊將成為光模塊市場的一個(gè)重要增長點(diǎn)。面對(duì)競爭激烈、多元化的市場，廠商需要不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，以提高市場競爭力。

審核編輯：湯梓紅