Għarfien

Idjaq milli jissuġġerixxu l-biċċa l-kbira tal-ispjegazzjonijiet. Fibra li żżomm-polarizzazzjoni (PM fiber, jew PMF) ma tiffriżax kwalunkwe stat ta' polarizzazzjoni li tdaħħal fiha. Jippreserva apolarizzazzjoni lineari li ġiet imnedija allinjata ma 'wieħed miż-żewġ eigenaxes tagħha- l-assi bil-mod jew l-assi veloċi. Ikseb l-allinjament tat-tnedija dritt u l-istat tal-output jibqa 'stabbli matul il-liwi, l-immaniġġjar u t-temperatura. Tiġi ħażina u l-fibra ġġorr żewġ komponenti li jegħlbu lil xulxin, u l-polarizzazzjoni tal-output tgħaddi ħafna bħalma tkun f'fibra ordinarja.

Dik il-limitazzjoni hija eżattament għaliex il-fibra PM saret punt ta' diskussjoni fl-ottika ko-ippakkjata (CPO). F'disinji CPO li jqiegħdu l-lejżer barra l-pakkett tal-iswiċċ, il-fibra bejn il-modulu tal-lejżer u l-magna tal-fotonika tas-silikon għandha twassal dawl fi stat ta 'polarizzazzjoni magħruf u stabbli - minħabba li l-couplers u l-modulaturi li qed jistennew fit-tarf 'il bogħod jaħdmu biss sew għal wieħed minnhom.

Liema Polarizzazzjoni-Iż-Żamma tal-Fibra Attwalment Iżomm

Id-dawl huwa mewġ elettromanjetiku, u l-orjentazzjoni tal-kamp elettriku tagħha hija l-polarizzazzjoni tagħha. F'fibra standard ta'-modalità waħda, żewġ modi ta' polarizzazzjoni ortogonali jivvjaġġaw bi kważi l-istess kostanti ta' propagazzjoni. "Kważi" hija l-problema: l-ellittiċità tal-qalba mill-proċess ta 'ġbid, stress residwu, liwi, brim, pressjoni tal-ġenb u temperatura kollha jintroduċu ammonti żgħar u mhux ikkontrollati ta' birefringence. L-enerġija tnixxi kontinwament bejn iż-żewġ modi, għalhekk il-polarizzazzjoni tal-output tiġġerra u tiddependi fuq kif il-kejbil jiġri li jiġi mgħoddi dak il-jum. Dan l-istess mekkaniżmu, fi skadenza ta' żmien differenti, huwa dak li jidher f'links fit--reġjuni bħaladispersjoni tal-mod ta 'polarizzazzjoni.

Il-fibra PM tattakka l-problema billi tagħmel il-birefringence kbira u deliberata minflok żgħira u każwali. Żewġ assi ortogonali huma definiti mid-disinn, b'differenza fl-indiċi ta 'rifrazzjoni tipikament fil-medda ta' ftit darbiet 10^-4għat-telekomunikazzjoni-fibra PM b'tul ta' mewġ. L-assi bl-indiċi ogħla huwa l-assi bil-mod; l-ieħor huwa l-assi veloċi. Minħabba li ż-żewġ modi issa jivvjaġġaw b'veloċitajiet ta' fażi notevolment differenti, perturbazzjonijiet esterni m'għadx għandhom biżżejjed fażi-tqabbil biex tittrasferixxi l-enerġija bejniethom b'mod effiċjenti. L-akkoppjar huwa mrażżan, mhux eliminat.

Wara żewġ konsegwenzi, u t-tnejn huma importanti fil-prattika:

• Il-fibra żżomm stat biss jekk dak l-istat kienlineari u allinjati ma 'eigenaxis fit-tnedija. Għalf f'dawl ellittiku ċirkolari jew arbitrarju u fibra PM ma jagħtik l-ebda benefiċċju.
• Minħabba li ż-żewġ modi jakkumulaw differenza tal-fażi, il-fażi relattiva tirrepeti fuq distanza karatteristika msejħa ltul taħbit (L_B= λ/Δn), li hija tal-ordni ta 'ftit millimetri f'1550 nm għal fibra PANDA tipika. Tul taħbit qasir ifisser birefringence qawwija u reżistenza aħjar għall-akkoppjar tal-mod.

Kif Tinbena l-Birefringence

Hemm aktar minn mod wieħed biex jinħolqu ż-żewġ assi, u PANDA huwa disinn wieħed fost diversi aktar milli isem ta 'kategorija:

• PANDA- żewġ boron ċirkolari-vireg tal-istress drogati fuq kull naħa tal-qalba. Użati ħafna, u d-disinn ħafna nies stampa. Corning, li vvinta u pprivattiva l-istruttura PANDA, joffriha fuq wavelengths minn bejn wieħed u ieħor 400 nm sa 1550 nm.
• Ingravata tal-pruwaReġjuni ta' stress f'forma ta' - feles-, li ġeneralment jagħtu birefringence ogħla għall-ispiża tal-kumplessità tal-proċess.
• Kisi tal-istress ellittiku- saff ta' stress asimmetriku madwar il-qalba.
• Qalba ellittika- bir-rifringenza ġeometrika aktar milli stress-indotta.
• Kristall fotoniku / mikrostrutturat- bir-rifringenza minn kannizzata tat-toqba tal-arja-assimetrika.

Disinji bbażati fuq l-istress-jaħdmu permezz ta 'kontrazzjoni termali differenzjali: ir-reġjuni drogati jiċkienu aktar mis-silika tal-madwar hekk kif il-fibra tkessaħ wara t-tpinġija, u l-istress anisotropiku li jirriżulta jipproduċi d-differenza tal-indiċi permezz tal-effett fotoelastiku.

Fibra Standard Uniku-Modalità vs Fibra PM

Id-differenza prattika tidher fix-xogħol ta 'assemblaġġ aktar milli fid-datasheet. Splicing tal-fibra PM tfisser id-dawran taż-żewġ fibri sabiex ir-reġjuni tal-istress tagħhom jinlinjaw qabel l-ark jispara, u splicer tal-fużjoni mingħajr immaġini ta' rikonoxximent tal-assi-ma jistax jagħmel dan b'mod affidabbli. Lil hinn mill-kontributuri tas-soltu għaltelf ta' splice, ix-xogħol PM iżid terminu ta 'żball angolari li jiswa l-purità tal-polarizzazzjoni aktar milli l-enerġija. Xi sfond fuqtikkontrolla l-istat tal-polarizzazzjoni f'fibra standard ta'-modalità unikahuwa kuntest utli għaliex l-approċċi alternattivi huma aktar diffiċli biex jinżammu stabbli.

Għaliex Disinni Esterni tal--Laser CPO Uża PM Fiber

CPO iċċaqlaq il-magna ottika mill-faċċata għal pożizzjoni immedjatament ħdejn is-swiċċ ASIC, li tqassar il-passaġġ elettriku ta'-veloċità għolja b'mod drammatiku. NVIDIA ppubblikat ċifri ta' bejn wieħed u ieħor 22 dB ta' telf elettriku għal mogħdija konvenzjonali pluggable b'200 Gb/s għal kull kanal kontra madwar 4 dB meta l-fibra tikkonnettja direttament ma' magna ko-ippakkjata, bi tnaqqis korrispondenti fil-qawwa għal kull-port.

Dik ir-rilokazzjoni toħloq problema tal-laser. Lejżers huma l-inqas element affidabbli f'rabta ottika u l-aktar temperatura-sensittivi, u d-dfinhom ġewwa pakkett ħdejn swiċċ ASIC li jxerred mijiet ta' watts mhuwiex attraenti. L-alternattiva hija li tpoġġi l-lejżer f'modulu tal-pannell ta' quddiem- - l-aktar parti friska, l-aktar li tista' tintuża tax-chassis - u l-pajp tad-dawl 'il ġewwa. L-OIF standardizzat dan bħala l-Forma Żgħira tal-Laser Estern-Factor Pluggable (ELSFP), fattur ta' forma li jista' jiġi pplaggjat mill-pannell ta' quddiem-li jipprovdi enerġija ottika lil magna ottika waħda jew aktar permezz ta' konnettur blind-mate multi-fiber fuq wara tal-modulu.

Hawn hu l-punt li l-qafas oriġinali jiżbalja: dak li jivvjaġġa 'l isfel f'dik il-fibradawl tal-mewġ-kontinwu, mhux sinjal modulat, u l-preżenza tiegħu ma jfissirx li s-sistema tuża modulazzjoni koerenti. Il-magni fotonika tas-silikon ta' NVIDIA jużaw mikro-ring modulators li jaħdmu direttament-jiskopri 200 Gb/s PAM4 għal kull wavelength - reġim kompletament differenti minnottika koerenti, fejn il-fażi tal-oxxillatur lokali u t-traċċar tal-polarizzazzjoni huma intrinsiċi għar-riċevitur.

Ir-raġuni vera hija s-sensittività tal-polarizzazzjoni downstream fiċ-ċirkwit integrat fotoniku:

• Grating couplers, favoriti għall-footprint kompatti tagħhom u t-testabilità tal-livell tal-wejfer-, huma selettivi ħafna tal-polarizzazzjoni-. Coupler tal-grada tal-polarizzazzjoni-wieħed huwa ddisinjat għal stat ta' input wieħed u jirrifjuta dak ortogonali.
• Gwidi tal-mewġ tas-silikongħandhom cross-sections-asimmetriċi ħafna, għalhekk il-modi TE u TM jaraw indiċijiet effettivi differenti u telf differenti.
• Mikro-ring u modulaturi Mach-Zehnderhuma ddisinjati u preġudikati għal polarizzazzjoni waħda. Il-qawwa li tasal fl-istat ħażin ma timmodulax b'mod korrett; isir telf u, f'xi ġeometriji, crosstalk.

Allura drift tal-polarizzazzjoni fl-għalf tal-lejżer ma "jagħmel l-informazzjoni inutli." Jipproduċi penali ta 'qawwa ottika li tvarja bil-mod fil-coupler, effiċjenza tal-modulazzjoni degradata, amplitudni mnaqqsa tal-modulazzjoni ottika u telf ta' marġini li baġit ta 'link irid jassorbi - li, f'mijiet ta' links għal kull swiċċ, huwa eżattament it-tip ta 'disinjaturi ta' sistema ta 'varjabilità jirrifjutaw li jaċċettaw. Il-fibra PM tneħħi l-varjabbli.

Fejn PM Fiber Tpoġġi f'Sistema CPO

Mhux kull fibra fi swiċċ CPO hija fibra PM. Il-mogħdija tipika tal-laser-esterna tgħaddi:

1. Modulu tal-laser estern (ELSFP jew ekwivalenti) fuq il-pannell ta 'quddiem, li jiġġenera dawl CW
2. Xedd tal-fibra PM jew żigarella PM li ġġorr dak id-dawl 'il ġewwa, bl-orjentazzjoni tal-assi ppreservata minn kull konnettur
3. Konnettur PM jew sezzjoni PM ta' aunità tal-array tal-fibra (FAU), tallinja kull qalba tal-fibra u l-assi tagħha mal-gwida tal-mewġ korrispondenti fuq iċ-ċirkwit integrat fotoniku
4. Magna fotonika tas-silikon, fejn id-dawl CW huwa modulat
5. Output modulat li jħalli fuqfibra standard ta'-modalità waħda, permezz tal-FAU u 'l barra għall-konnetturi tal-faċċata

Il-materjal CPO ippubblikat ta' Corning jiddeskrivi eżattament dan l-arranġament: assemblaġġi FAU li fihom fibri ta' manutenzjoni mħallta ta'-modalità u polarizzazzjoni-, b'moduli tas-sors tal-lejżer li jistgħu jiġu pplaggjati fil-faċċata konnessi mal-PICs permezz ta' fibri PM. Il-kumpanija tinnota wkoll għaliex dawn l-assemblaġġi huma diffiċli - għadd għoli ta 'fibri, popolazzjonijiet imħallta SM/PM, integrazzjoni mikro-ottika, u tolleranzi ta' allinjament stretti ħafna kollha f'komponent wieħed. Kull min jispeċifikakejbils tal-fibra tal-fotonika tas-silikonqed jittratta ma 'żewġ tipi ta' fibra differenti b'żewġ xogħlijiet differenti fl-istess xedd.

Talba waħda ripetuta ta' spiss ta' min tiġi kkoreġuta. Il-fibra CPO FlexConnect ta' Corning, imnedija fl-OFC 2025, hija deskritta minn Corning bħala waħda-modalità u liwja-reżiljenti, ottimizzata għal ġirjiet CPO qosra ġewwa-il--kaxxa. Mhijiex deskritta bħala fibra PM, u mhix deskritta bħala prodott żviluppat speċifikament għal klijent wieħed. Corning għandu relazzjoni ta' ekosistema ta' CPO ma' NVIDIA, u Corning iforni l-fibra PM PANDA - iżda dawn huma tliet fatti separati u li tgħaqqadhom f'wieħed jipproduċi affermazzjoni li ħadd minnhom ma jappoġġja.

Il-Fibra PM hija meħtieġa f'kull arkitettura CPO?

Le. Ix-xogħol ta' ko-ippakkjar tal-OIF jiddistingwi bejn magni ottiċi b'lejżers integrati u disinji li jiddependu fuq sors ta' dawl estern. Fejn il-lejżer huwa magħqud jew flip-chipped fuq id-die fotonika, m'hemm l-ebda għalf tal-laser estern u għalhekk l-ebda xedd PM - il-polarizzazzjoni hija ffissata mill-ġeometrija fuq-ċippa. Il-fibra PM issir meħtieġa speċifikament meta d-dawl ikollu jivvjaġġa xi distanza, permezz ta' konnetturi, qabel ma jilħaq coupler sensittiv għall-polarizzazzjoni-.

Iż-żewġ approċċi qegħdin jiżviluppaw madwar l-industrija. It-trattament tal-fibra PM bħala rekwiżit assolut tas-CPO jissopra l-każ; tittrattaha bħala rekwiżit ta’laser-esternCPO huwa preċiż.

Speċifikazzjonijiet Li Jiddeċiedu jekk PM Fiber Suits CPO

"Fibra PM" mhix prodott wieħed. Fibra ta' ġiroskopju-grad u fibra ta' grad CPO-it-tnejn jistgħu jużaw struttura PANDA u xorta jkunu sostituti mhux adattati għal xulxin. Il-parametri li jisseparawhom:

• Tul tal-mewġ operattiv- Il-fibra PM hija ottimizzata għal kull faxxa (850, 980, 1310, 1550 nm u oħrajn); tużaha 'l bogħod mill-wavelength tad-disinn tagħha tiddegrada kemm l-attenwazzjoni kif ukoll il-prestazzjoni tal-polarizzazzjoni.
• Proporzjon ta' estinzjoni tal-polarizzazzjoni (PER)- il-proporzjon tal-qawwa fl-assi maħsub għall-qawwa f'wieħed ortogonali, f'dB. Dan huwa numru ta' livell ta' assemblaġġ-: fibra, splices, konnetturi u immuntar kollha jikkontribwixxu.
• h-parametru- crosstalk tal-polarizzazzjoni għal kull unità ta 'tul, il-figura intrinsika tal-mertu tal-fibra, indipendenti mill-kwalità tal-assemblaġġ.
• Tul taħbit- iqsar huwa aħjar biex tirreżisti t-tfixkil.
• Tolleranza tal-allinjament tal-assi- l-iżball dominanti fil-prattika. Qawwa akkoppjata fl-iskali tal-assi żbaljati bħala dnub²θ, għalhekk PER minn allinjament ħażin waħdu huwa bejn wieħed u ieħor -20 log₁₀(tan θ): madwar 35 dB fi grad 1, madwar 26 dB fi 3 gradi, madwar 21 dB fi gradi 5. Dik ir-relazzjoni hija għaliex l-orjentazzjoni taċ-ċavetta tal-konnettur u r-rikonoxximent tal-assi tal-isplicer mhumiex fakultattivi.
• Kisi u dijametru tal-kisi- ġewwa-il--arnessi tas-CPO tal-kaxxa ħafna drabi jużaw fibra ta' kisi mnaqqsa- biex tolqot id-densità meħtieġa.
• Raġġ tal-liwja minimuIr-rotot ta' - ġewwa chassis ta' swiċċ huwa strett, u l-istress indott mill-liwja-jaffettwa PER kif ukoll it-telf.
• Stabbiltà tat-temperaturaIl-birefringenza bbażata fuq - stress-tiddependi mit-temperatura-, u pakkett ta' swiċċ huwa ambjent sħun u ċikliku termalment.
• Array pitch u tolleranza ta 'akkoppjar FAU- għal assemblaġġi ta' firxa ta' fibri aktar milli fibri diskreti.

It-takeaway prattiku għal kull min iqabbel kwotazzjonijiet madwar anportafoll tal-fibra ottika: staqsi liema minn dawn huma speċifikati u f'liema kunfidenza, u jekk in-numru jirreferix għal fibra vojta, pigtail, żigarella, jew assemblaġġ kompletament konnetturizzat. Dawk l-erba 'affarijiet għandhom prezzijiet differenti ħafna u prestazzjoni differenti ħafna.

PM Fiber Qabel CPO

In-narrattiva li fiha l-fibra PM kienet materjal militari-biss sakemm l-AI skopriet li hija pulita wisq. Il-ġiroskopji tal-fibra ottika huma applikazzjoni fit-tul-wieqfa u importanti - li jiddependu fuq l-istabbiltà tal-polarizzazzjoni biex isolvu r-rotazzjoni permezz tal-effett Sagnac - iżda l-katalgi tal-manifatturi elenkaw applikazzjonijiet tat-telekomunikazzjoni, tal-laser u tas-sensing għal għexieren ta' snin. Il-fibra PM intużat f'lejżers tal-fibra u pigtails tal-amplifikaturi, f'modulaturi sensittivi tal-polarizzazzjoni-, f'komponenti ta 'transceiver koerenti bħal lejżers tunable u riċevituri koerenti integrati, f'sensors tal-kurrent tal-fibra ottika u idrofoni, u fl-ottika quantum u tal-laboratorju.

Dak li biddel is-CPO huwa l-volum u l-forma tal-prodott, mhux il-fiżika. Id-domanda mxiet minn pigtails diskreti qosra lejn ċineg ta'-għadd għoli, orjentati b'mod preċiż u arrays prodotti fuq skala ta' ċentru tad-data-, li hija sfida ta' manifattura aktar milli skoperta ta' materjali.

X'inhu Ikkonfermat u X'Mhux

Ikkonfermat minn sorsi primarji:

• L-OIF ippubblikat Ftehim ta' Implimentazzjoni ELSFP li jiddefinixxi fattur ta' forma ta' sors tal-laser estern li jista' jiġi pplaggjat mill-pannell ta' quddiem{-għal sistemi ottiċi ko-ippakkjati, flimkien ma' modulu IA ko-ippakkjat ta' 3.2 Tb/s u dokument ta' qafas ta' ko-ippakkjar.
• NVIDIA ħabbret swiċċijiet Quantum-X InfiniBand Photonics u Spectrum-X Ethernet Photonics CPO, bid-disponibbiltà kummerċjali ddikjarata għall-2026, u semma bejn wieħed u ieħor 3.5x effiċjenza tal-enerġija u 10x titjib fir-reżiljenza.
• Corning iddeskriva pubblikament assemblaġġi CPO FAU li fihom fibra mħallta SM u PM, b'moduli tal-laser tal-faċċata konnessi ma 'PICs b'fibra PM.

Mhux verifikabbli minn sorsi primarji pubbliċi, u għalhekk mhux affermat hawn:iċ-ċifri ċċirkolati ta' spiss għas-sehem tal-konsum globali tal-fibra PM li jmur għall-ġiroskopji tad-difiża, prezzijiet għal kull-metru għall-ġiroskopju-grad kontra CPO-fibra PM grad, u jsostni li fornituri speċifiċi tal-PM FAU biegħu l-kapaċità għas-sena ta' wara. Dawn jidhru fil-kummentarju tal-katina tal-provvista-mingħajr rapporti msemmija, dati, reġjuni, jew bażi ddikjarata - tul tal-fibra vojta, dħul, jew komponenti immuntati. Assemblaġġ PM ta' grad CPO-jikmanda primjum kbir fuq fibra ta'-modalità waħda ta' komodità, iżda l-premium jirrifletti assemblaġġ, konnettorizzazzjoni u rendiment orjentati lejn l-assi-, mhux il-ħġieġ waħdu, u figura waħda għal kull-metru mhix mod sinifikanti biex tesprimiha.

Jekk għandek bżonn dawk in-numri għal każ tan-negozju, ġibhom minn rapport tas-suq imsemmi jew kwotazzjoni tal-fornitur bl-ispeċifikazzjoni, il-kwantità u l-formola tal-prodott mehmuża. Xi ħaġa oħra hija rumor b'punt deċimali.

Sommarju

• Il-fibra PM tippreserva polarizzazzjoni lineari allinjata ma' eigenaxis wieħed; ma jistabbilizzax stati arbitrarji.
• Jaħdem billi jagħmel birrefringence kbir u kkontrollat, li jrażżan aktar milli jelimina l-akkoppjar bejn iż-żewġ modi ta 'polarizzazzjoni.
• PANDA huwa l-aktar disinn komuni, mhux l-uniku wieħed.
• Il--laser CPO estern juża fibra PM minħabba li l-couplers u l-modulaturi tal-ħakk fotoniku tas-silikon huma sensittivi għall-polarizzazzjoni-, mhux għax is-sistemi huma koerenti - Il-magni NVIDIA attwali jużaw PAM4 ta' detezzjoni diretta-.
• Il-fibra PM iġorr id-dawl CW 'l ġewwa; id-data modulata tħalli fuq fibra standard ta'-modalità waħda. It-tnejn jgħixu fl-istess xedd tal-FAU.
• PER, tul taħbit, tolleranza tal-allinjament tal-assi, wavelength u stabbiltà tat-temperatura jiddeċiedu jekk fibra PM partikolari hijiex tajba għal CPO. L-istruttura waħedha ma tagħmilx dan.
• Iċ-ċifri tal-prezz li jiċċirkolaw u tas-sehem tas-suq-għall-fibra PM m'għandhomx sorsi traċċabbli u m'għandhomx jintużaw f'każ kummerċjali mingħajr wieħed.