光通信产业：观察和思考VIP免费

光通信产业：观察和思考成都普天电缆股份有限公司 代康1 为什么我们应跟踪世界光通信产业现状及趋势（略）2 迎接光电子世纪的全面到来光通信的基础是光电子技术。虽然光电子技术的起点（1962 年半导体激光器问世）仅比微电子技术（以 1947 年晶体管的发明为标志）晚十多年，但二者远不能等量齐观。2.1 电子瓶颈与摩尔定律。摩尔定律的提出已近四十年，它描述芯片上晶体管集成密度或运行速度每 18~24 个月翻一番，但该定律最终必然遭逢物理极限。这是因为随着集成度的提高，集成电路互连线宽减小，导致电子迁移和应力迁移现象；其次，线宽越细，电阻越大，回路的时间常数增加，信号延迟随之上升。结果是电处理速度（取决于集成电路的处理速度而不是单个晶体管的门限速度）受限，形成所谓的“电子瓶颈”。此外，布线距离越窄电磁耦合越严重。 由于光通信系统中有大量的“光-电-光”（OEO）转换，电子瓶颈制约了信号处理速度跟不上传输速率。专家们曾预计建立在微电子技术基础上的电时分复用（ETDM）通信系统的极限传输速率是 10Gb/s，但是柳暗花明又一村，芯片技术进步屡屡冲破了这一预期：一是采用新的化合物半导体材料。一般认为基于 Si、GeSi、InP 材料的电子通信系统传输速率上限分别是 10Gb/s、50Gb/s、160Gb/s。在 2000 年，采用 InP 和 SiGe 这两种技术的静态数字频分器的运行速度都已能达到 70GHz。其次是设计方法上有新思路。电子的脉冲宽度最窄在纳秒（ns）量级，因此电子通信中信息速率被限定在 千兆（109）b/s 以内，提高速率可通过并行处理方式。美国 Inphi 公司 2002 年 1 月推出 80Gb/s 解复用器，采用方法是将单一高速串行信号流变换为 4 个输出信号至收发器，自称这将为同步光网络（SONET）系统 OC-768(40Gb/s) 铺平道路。这种方式也降低了对器件高速特性的要求，从而降低了器件成本。从半导体行业来看，现在已采用铜连线代替铝连线并且采用低介电常数的互连介质，开发出线宽小于 90nm 的芯片，集成 1 亿个晶体管。2002 年 5 月英特尔公司总裁贝瑞特访问成都，自信 15 年内摩尔定律仍将有效。该公司在 2002 年 11 月的微处理器论坛上宣布 2007 年将推出集成 10 亿个晶体管、运行频率 6GHz 的芯片（线宽可能是 45nm）。看来电子技术对提高通信速率的贡献尚未有穷期。 虽然如此，电子瓶颈始终在前方等着。信息传输和处理能力的大幅度提升将有待于从微电子时代进入光电子、光...