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100 个光模块相关常见术语
你可以把光模块理解成:数据中心里的“光电翻译器”——服务器和交换机里跑的是电信号,光纤里跑的是光信号,光模块负责把电变成光、再把光变成电。

一、基础概念
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光模块 Optical Module
把电信号和光信号互相转换的小盒子,像“电和光之间的翻译官”。 -
光通信 Optical Communication
用光来传输信息,像用“光速快递”传数据。 -
光纤 Fiber
传光信号的细线,像数据中心里的“高速公路”。 -
电信号 Electrical Signal
芯片、服务器内部用电传递的数据。 -
光信号 Optical Signal
光纤里用光传递的数据。 -
收发器 Transceiver
同时能发送和接收信号的设备,光模块本质上就是一种光收发器。 -
发射端 Transmitter / Tx
把电信号变成光信号的一端。 -
接收端 Receiver / Rx
把光信号变回电信号的一端。 -
上行 / 下行
数据上传和下载的方向,类似“出城”和“进城”。 -
端口 Port
设备上插光模块或线缆的位置,像门口或插座。
二、速率与代际
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100G
每秒可传约 1000 亿比特数据,曾是数据中心主流速率。 -
200G
比 100G 更快的过渡速率。 -
400G
AI 数据中心早期常见高速光模块速率。 -
800G
当前 AI 数据中心重要主力速率,像把高速公路车道翻倍。 -
1.6T
800G 的下一代升级方向,T 代表 Tbps,约等于 1600G。 -
3.2T
1.6T 之后的更高速率,面向更大 AI 集群。 -
6.4T
未来更高代际,对功耗、封装、硅光和 CPO 要求更高。 -
单通道速率 Lane Speed
一条“数据车道”能跑多快,比如 100G/lane、200G/lane。 -
通道数 Lane Count
光模块内部有几条数据车道,类似高速公路有几条车道。 -
带宽 Bandwidth
单位时间能传多少数据,像水管有多粗。
三、光模块形态与封装
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SFP
小型可插拔光模块,像早期的小号插头。 -
SFP+
SFP 的升级版,常用于 10G。 -
SFP28
常用于 25G 速率的小型光模块。 -
QSFP
四通道小型可插拔模块,像一个小盒子里有四条通道。 -
QSFP28
常用于 100G 光模块。 -
QSFP-DD
双密度 QSFP,常见于 400G、800G,像在同样空间里塞更多车道。 -
OSFP
更大、更利于散热的高速光模块形态,常见于 AI 数据中心。 -
OSFP-XD
OSFP 的扩展版本,面向更高速率。 -
可插拔光模块 Pluggable Module
可以插拔更换的光模块,像 U 盘一样方便维护。 -
板载光模块 On-board Optics
光模块直接放在电路板上,不再从前面板插拔。
四、传输距离与应用场景
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SR Short Reach
短距离传输,通常用于机柜内或机房近距离连接。 -
DR Datacenter Reach
数据中心内部常用距离,通常是几百米到 500 米级别。 -
FR Fiber Reach
中等距离传输,常见于 2 公里级别。 -
LR Long Reach
长距离传输,常见于 10 公里级别。 -
ER Extended Reach
更长距离传输,适合城域或更远连接。 -
ZR
超长距离相干光模块,常用于数据中心互联 DCI。 -
DCI 数据中心互联
不同数据中心之间互相连接,像城市之间修高速铁路。 -
机柜内互联
同一个机柜内部设备连接,距离短但密度高。 -
机柜间互联
不同机柜之间连接,是 AI 集群常见场景。 -
数据中心内部互联
整个机房或园区内部的大规模网络连接。
五、光源与核心器件
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激光器 Laser
产生光信号的器件,像光模块里的“手电筒”。 -
DFB 激光器
常见稳定光源,适合较长距离传输。 -
EML 电吸收调制激光器
高速光模块常用光源,性能强,像高速专业跑车。 -
VCSEL 垂直腔面发射激光器
适合短距离,成本较低,像短跑选手。 -
CW 激光器
连续发光的激光器,常与硅光配合使用,像一直亮着的灯泡。 -
外置光源 External Laser Source
激光器不放在模块内部,而是外部集中供光。 -
调制器 Modulator
把数据“写”到光上的器件,像给光打节奏。 -
探测器 Photodetector / PD
接收光并变成电信号的器件,像光信号的“听筒”。 -
TIA 跨阻放大器
把探测器收到的微弱电流放大,像助听器。 -
Driver 驱动芯片
控制激光器或调制器工作的芯片,像油门控制器。
六、硅光与材料
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硅光 Silicon Photonics
用硅芯片工艺做光器件,目标是更高集成、更低功耗、更适合量产。 -
硅光芯片 SiPh Chip
集成波导、调制器、探测器等光器件的芯片。 -
光引擎 Optical Engine
把光芯片、激光器、驱动、接收等集成在一起的核心单元。 -
硅基调制器 Silicon Modulator
在硅芯片上调制光信号的器件。 -
波导 Waveguide
光在芯片里走的“光路”,像芯片里的光纤。 -
耦合 Coupling
把光从激光器、光纤导入芯片,或从芯片导出,像把水管接上接口。 -
光栅耦合 Grating Coupler
用光栅结构让光进出芯片,像光的“斜坡入口”。 -
边缘耦合 Edge Coupling
从芯片边缘把光导入导出,效率高但工艺难。 -
InP 磷化铟
常用于激光器、探测器等主动光器件的重要材料。 -
GaAs 砷化镓
常用于 VCSEL、射频和部分光电子器件的化合物半导体材料。
七、调制、编码与信号处理
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NRZ
早期常见信号调制方式,简单但高速能力有限。 -
PAM4
一次传四个电平的信息,比 NRZ 更能提高速率,但信号更难处理。 -
相干光 Coherent Optics
更复杂的光通信技术,适合长距离高速传输,像高级“精密传输系统”。 -
非相干光 Direct Detect
相对简单的光传输方式,常用于数据中心短中距离。 -
DSP 数字信号处理器
修复和处理高速信号的芯片,像光模块里的“信号修图师”。 -
CDR 时钟数据恢复
从混乱信号中找回节奏和数据,像从嘈杂音乐里找准拍子。 -
FEC 前向纠错
传输时自动纠错,像快递包裹自带防丢校验码。 -
Retimer 重定时器
重新整理信号时钟,让数据更整齐。 -
Equalization 均衡
修正信号失真,像把模糊声音调清楚。 -
BER 误码率
数据传输中出错的比例,越低越好。
八、AI 数据中心新架构
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CPO 共封装光学
把光引擎和交换芯片放在同一个封装附近,减少电信号走线损耗,像把仓库搬到工厂门口。 -
NPO 近封装光学
光引擎靠近交换芯片,但还没有完全共封装,是 CPO 的中间路线。 -
LPO 线性直驱光模块
尽量减少或取消模块端 DSP,主要为了降低功耗。 -
LRO 线性接收光模块
在功耗和信号稳定性之间折中,部分保留信号处理能力。 -
TRO / XPO
不同厂商提出的低功耗光模块方案,可理解为围绕“少用 DSP、降功耗”的技术分支。 -
OIO 光输入输出
用光来做芯片之间的数据输入输出,像把芯片接口从“电路口”升级成“光纤口”。 -
Optical I/O 光互连接口
让芯片之间用光通信,减少高频电信号损耗。 -
Scale Out 横向扩展
增加更多服务器和 GPU 组成大集群,重点看 800G、1.6T 光模块。 -
Scale Up 纵向互联
在单个超节点或机柜内部让 GPU 更紧密相连,重点看低延迟、高密度、CPO/NPO。 -
超节点 Supernode
把很多 GPU 像一台巨型计算机一样连起来,光互联需求很高。
九、光模块指标
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功耗 Power Consumption
光模块消耗多少电。AI 数据中心很重视,因为模块数量巨大。 -
每比特功耗 pJ/bit
传 1 bit 数据需要多少能量,像每公里油耗。 -
端口密度 Port Density
单台交换机能插多少高速端口,像一栋楼能开多少门。 -
散热 Thermal Management
把光模块热量带走,防止过热降速或损坏。 -
光功率 Optical Power
光信号强度,太弱收不到,太强也可能出问题。 -
灵敏度 Sensitivity
接收端能识别多弱的光信号,像耳朵听小声的能力。 -
消光比 Extinction Ratio
光信号“亮”和“暗”的区别,区别越明显越容易识别。 -
插损 Insertion Loss
光经过器件后损失了多少,像水管接头造成的水压损失。 -
回损 Return Loss
光被反射回去的程度,反射太多会干扰传输。 -
眼图 Eye Diagram
用来观察信号质量的图,开口越大,信号越清楚。
十、产业链与制造测试
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光芯片 Optical Chip
实现发光、调制、接收等功能的芯片,是光模块核心部件。 -
电芯片 Electrical IC
驱动、放大、信号处理等电子芯片,比如 DSP、Driver、TIA。 -
封装 Packaging
把光芯片、电芯片、透镜、光纤等组装起来,让它们稳定工作。 -
贴片 SMT
把电子元件贴到电路板上的工艺。 -
透镜 Lens
用来聚焦或调整光路,像光模块里的小眼镜。 -
FA 光纤阵列
多根光纤整齐排在一起,像一排光信号车道。 -
MT 插芯
多芯光纤连接器中的关键部件,用来对准多根光纤。 -
测试校准 Calibration
调整光功率、信号质量等参数,像给光模块做出厂调试。 -
良率 Yield
生产出来合格产品的比例。良率越高,成本越低。 -
客户认证 Qualification
光模块进入大客户供应链前的严格测试,像拿到“准入许可证”。
一句话总结:光模块不是简单的小盒子,而是 AI 数据中心里的高速“光电高速收费站”——GPU 算得越多,服务器之间交流越频繁,越需要更高速、更低功耗、更高密度的光模块。
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