EML和DML激光器的區(qū)別

近期，易飛揚(yáng)發(fā)布基于了DML激光器的200G QSFP56 DR4和FR4光模塊，為200G數(shù)據(jù)中心提供新方案（回顧：易飛揚(yáng)再定義200G數(shù)據(jù)中心，新推出PAM4 DML的200G QSFP56 DR4/FR4光模塊）。一直以來，200G光模塊多采用EML激光器，那么，兩種不同類型的激光技術(shù)：DML和EML有什么區(qū)別？該如何選擇？本文將回答這些問題。

什么是DML和EML？

DML

DML是Directly Modulated Laser的簡(jiǎn)稱，即直調(diào)激光器。DML采用具有簡(jiǎn)單電路的單芯片，非常適合占用空間小和低功耗的電路設(shè)計(jì)。它通過調(diào)制驅(qū)動(dòng)器IC生成的開/關(guān)電輸入來將信息放置在光束上，這又直接應(yīng)用于激光二極管，產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)輸出。

DML的優(yōu)勢(shì)

DML往往比FP DBR等激光器穩(wěn)定得多，因?yàn)楣鈻藕头瓷洳粌H位于激光器腔的兩端，而且?guī)缀跹刂贿B續(xù)；

DML采用單芯片并提供簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)，使其更加緊湊并適合更小型的配置；

由于光信號(hào)是通過DML中的電流變化來調(diào)制的，因此DML的成本通常相對(duì)較低且功耗較低；

與法布里-珀羅激光器相比，DML具有更窄的譜線寬度，這意味著更高的調(diào)制速度和更長(zhǎng)的傳輸距離。

DML的限制

DML中存在高色散，因?yàn)橹苯诱{(diào)制會(huì)直接改變激光特性；

DML具有相對(duì)較低的頻率響應(yīng)和消光比，因?yàn)樗鼈兌际艿匠谠ヮl率的限制；

相關(guān)的頻移以及光纖中的色散會(huì)導(dǎo)致DML的性能在較長(zhǎng)距離（>10km）內(nèi)降低。

EML

EML：External Modulated Laser，即外調(diào)激光器。該設(shè)計(jì)將激光二極管（結(jié)構(gòu)類似于DML二極管）與電吸收調(diào)制器 (EAM) 集成在單個(gè)芯片中。激光二極管在連續(xù)波（CW）條件下工作，輸入開/關(guān)信號(hào)應(yīng)用于EAM部分以生成光學(xué)輸出。該設(shè)計(jì)具有較低的色散，因此更適合長(zhǎng)距離、更高的數(shù)據(jù)速率傳輸。

EML的優(yōu)勢(shì)

EML具有低色散的特點(diǎn)，因?yàn)檎{(diào)制過程不會(huì)一直改變激光特性；

與DML相比，EML可以以更高的調(diào)制速度運(yùn)行，并且具有更低的線性調(diào)頻脈沖；

由于光纖色散較低，EML是高速和長(zhǎng)距離傳輸?shù)睦硐脒x擇。

EML的局限性

EML的功耗更高，因?yàn)樾酒瑑?nèi)集成了電吸收調(diào)制器（EAM）；

EML需要更復(fù)雜的電氣配置和二極管布局；

EML通常成本更高，因?yàn)樗鼈兪褂秒娢諄碚{(diào)制信號(hào)。

DML和EML該如何選擇？

一般來說，DML用于較低數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用和較短的距離，而EML用于以較高數(shù)據(jù)速率處理較長(zhǎng)的距離。

如圖所示，您無需為大多數(shù)應(yīng)用做出選擇。DML的技術(shù)限制將其限制在10km及以下，而EML相對(duì)較高的成本使其在1G和10G數(shù)據(jù)速率以及10km以下的距離上使用成本過高。從成本、功耗、傳輸距離方面比較，總結(jié)出：EML適合用于電信級(jí)應(yīng)用，而DML適合用于數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。

此前，由于技術(shù)限制，200G以上的高速率，普遍都需要采用EML激光器才可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果能使用DML激光器即可達(dá)到200G速率的標(biāo)準(zhǔn)，將降低200G數(shù)據(jù)中心的成本。現(xiàn)如今，易飛揚(yáng)推出了基于DML激光器的200G DR4和FR4光模塊，產(chǎn)品性能優(yōu)異，所有性能均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。相比EML版本，降低了200G中短距離光模塊的運(yùn)營成本和功耗，進(jìn)一步確認(rèn)和清晰200G在部分?jǐn)?shù)據(jù)中心領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。

EML和DML各有優(yōu)缺點(diǎn)，如果使用在正確的應(yīng)用場(chǎng)景中，它們能夠發(fā)揮出最佳的性能。也就是說，在倉促做出決定之前，您仍然需要考慮許多因素，例如網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和業(yè)務(wù)預(yù)算。

審核編輯：湯梓紅