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敏芯半导体王任凡谈5G基站建设的光芯片解决方案
日期: 2020-01-16
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ICCSZ讯(编辑Jane) 14日,2020年讯石“创芯时代”邳州论坛暨年度总结大会成功举办,会议汇聚光通信产业链300余人,超过150家企业参会。来自半导体材料、光通信芯片、光通信器件模块、光纤光缆、科研院所和投资机构的企业代表和技术专家发表了行业演讲报告,围绕通信芯片进行了深入的探讨。

 

会上,武汉敏芯半导体股份有限公司总经理王任凡发表了《5G基站的光芯片解决方案》的主题报告,报告介绍了5G基站建设中的芯片应用方案及敏芯目前在5G光芯片解决方案上的技术进展。

敏芯半导体王任凡谈5G基站建设的光芯片解决方案


王总在演讲中介绍到。在5G前传、中传和回传的建设中,5G前传的光模块需求量最多。目前5G前传的几个光模块方案有:

1. 光纤直连-灰光方案;

2. 无源WDM—彩光方案;

3. 有源WDM-可调谐波长方案;

4. 中国移动推出的半有源WDM-MWDM/LAN WDM 12波方案;

目前看来,由于产业链尚未成熟,可调谐波长的方式在成本上不具备优势,行业对此关注度较少。

 

5G前传的光芯片应用方案:

1. 光纤直连按距离可分为300米和10公里的灰光方案,其中300米光芯片可以采用16G DFB超频和25G PIN,而10公里光芯片通常采用25G DFB25G PIN;光纤直连也可以按25G DFB波长分为1310nm的双纤双向,以及1270/1330nm的单纤双向(BIDI)的方案,也是业界现行的方案。

2. 10公里传输的彩光模块,按波长分为CWDM, MWDMLWDM 其中CWDM采用波长为1271-1371nm 25G DFB+25G PIN方案,由于复用数据中心使用的CWDM波长,成本有优势,是业界主流方案之一。

3. MWDM 12波的方案中采用了25G DFB+25G PIN/APDDFB的波长为1267.5-1374.5nm

4. LWDM 12波方案采用的是波长为1269.23-1332.41nm25G DFB/EML+25G PIN/APD

5. 可调谐的方案:由于DBR激光器的成本,目前还没有实际应用。

 

5G中传和回传的光芯片应用方案:

1. 10公里传输方案包括50G PAM4,光芯片采用25G DFB+25G PIN1310nm波长;50G PAM4 BIDI1270/1330nm波长,光芯片采用25G DFB+25G PIN

2. 40公里传输方案中,则需要采用50G PAM4 EML +50G PAM4 APD

 

在中国移动广东公司2020年无源波分复用设备公开招标项目合计中,移动分别集采25G 彩光光模块23万支,10G彩光模块28万支。其中,集采的10G彩光模块分为6波波长和12波波长,波长覆盖1270nm~1370nm1470nm~1570nm。据统计,2019年以来,无源彩光模块直采招标合计为185.38万只。王总预测,5G前传光模块在2020年的增长态势明显。

 

武汉敏芯半导体股份有限公司于2017年成立于武汉中国光谷,公司致力于成为国内光通信行业全系列光芯片制造商。目前,敏芯半导体拥有3000平米的洁净室。月产能达5KK。敏芯具有全系列的光芯片解决方案,支持PON接入网,无线接入,数据中心等市场。

 

5G前传应用的光芯片产品里,敏芯已经完成了10G/16G DFB系列芯片的转产。16G DFB芯片波长1310nm ,属于单模边发射DFB激光器。采用AIGaInAs多量子阱结构,脊波导工艺,具有低阈值、高带宽、宽温工作的特点。芯片带宽16GHz以上,支持工业级应用条件。可用于25Gb/s传输速率。10G DFB芯片可以提供全套波长,覆盖1271nm-1611nm

 

敏芯25G DFB分别有25G 灰光、25G CWDM25G MWDM25G LWDM的方案。


针对25G灰光方案,可提供的芯片包含:支持10公里传输1310nm的工业级25G DFB,应用于双纤双向中;支持10公里传输1270nm1330nm的工业级25G DFB,应用于单纤双向(BIDI)中。


针对25G彩光方案,可提供的芯片包含:10公里传输61271-1371nm 25G DFB,支持扩展级-20℃85℃CWDM6彩光模块;10公里传输121267.5-1374.5nm 25G DFB,支持工业级MWDM彩光模块;10公里传输121269.23-1332.41nm 25G DFB,支持工业级LWDM彩光模块。王总向参会嘉宾展示了敏芯25G DFB芯片各波长的全温度眼图测试,测试结果非常优秀。据介绍,25G DFB系列产品已经通过5000小时的可靠性试验。

 

2019年9月,中国移动研究院网络与信息技术研究所副所长李晗博士在深圳讯石研讨会上首次提出了MWDM方案。由于敏芯在此之前有所布局, 201912月敏芯就迅速推出了支持工业级模块温度应用的MWDM 25G DFB激光器芯片系列,共12个波长通道,目前已经在多个客户端进行验证测试。

 

敏芯所布局的高速PD产品包括25G PIN25G APD。其中25G PIN采用InGaAs/InP材料,GSG共面电极结构,具有高响应度,低暗电流,低电容值,高带宽和高灵敏度的特点。 产品支持非气密性封装,光敏面为20um。此产品已通过大客户认证并大批量出货。


5G中回传的光芯片产品方面,敏芯正在加紧研发。公司的50G DFB采用AlGaInAs多量子阱结构和脊波导工艺,支持50Gb/s PAM4信号10公里传输。50G EML采用InGaAsP/InP材料和BH工艺结构;支持28Gbaud/s NRZ50Gb/s PAM4的信号传输。50G PIN PD正在研发中,约在2020年第一季度推出样品。

敏芯半导体王任凡谈5G基站建设的光芯片解决方案


敏芯—5G前传光芯片全系列产品


作为一家国产的光通信芯片企业,敏芯半导体秉承着“做好每一颗光芯片,让世界爱上中国芯”的使命,为5G建设提供优质的产品。


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