芯耀
与非AI
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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
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
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
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
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
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”。
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
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
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
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
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
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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