光通信器件是光傳輸網(wǎng)絡(luò)中對光信號進行放大、轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)母黝惞δ芷骷鈧鬏斚到y(tǒng)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用在接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之中。光纖是理想輸媒介，但光器件、光設(shè)備處理和傳輸速率存在瓶頸，因此光器件和光設(shè)備制光信號傳輸?shù)暮诵沫h(huán)節(jié)，每一代通信系統(tǒng)都在追求光器件和設(shè)備的升級。
目前中國是全球最大光通信市場，伴隨5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的興起，將推動承載網(wǎng)擴容升級，從而帶來海量光器件需求。在此背景下，三菱電機半導(dǎo)體在2019第21屆中國國際光電博覽會（CIOE）重點展示了多款光器件新品：新一代低成本2.5G DFB TOCAN (用于10G EPON,XGPON/ONU)；工業(yè)級25G DFB TOCAN (SFP+, 用于5G前傳)；25G LAN-WDM EML TOCAN(SFP+, 用于5G 40公里無線網(wǎng)絡(luò))；50G PAM4 EML-TOSA(用于5G 無線網(wǎng)絡(luò))；200G PAM4 集成 EML TOSA(QSFP28 PAM4 LR, 用于數(shù)據(jù)中心)。
三菱電機10G光器件產(chǎn)品與展示資料
三菱電機50G光器件產(chǎn)品與展示資料
據(jù)中國自動化網(wǎng)從三菱電機高頻光器件產(chǎn)品媒體溝通會獲悉，三菱電機對世界市場中5G手機地面站年建設(shè)數(shù)預(yù)測，地面站數(shù)量將從2020年開始急劇擴大，今后也將繼續(xù)增長，而中國則約占其中的80%。三菱電機光器件全球市場部總經(jīng)理盛田淳表示，“6月，中國已向各運營商發(fā)放了商用許可證，且在已在幾十座城市開始鋪設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。各運營商都公布了今年的投資、5G地面站數(shù)量的建設(shè)計劃，可以預(yù)見，未來中國5G市場對光器件的需求將進一步大增�！�
相比于4G網(wǎng)絡(luò)，5G 采用更寬的頻譜，更大規(guī)模的 MIMO 技術(shù)，將峰值帶寬和用戶體驗帶寬提升數(shù)十倍；自動駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新型業(yè)務(wù)對承載網(wǎng)提出毫秒級超低時延及更高的可靠性等需求；5G 的智能靈活、高效開放、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革，推動承載網(wǎng)相應(yīng)演進并具備網(wǎng)絡(luò)切片、靈活組網(wǎng)和調(diào)度、協(xié)同管控以及高精度同步等功能，從而滿足差異化業(yè)務(wù)承載需求。
為了滿足5G的應(yīng)用場景，需要更大的傳輸容量和更快的傳輸速率支持，而光器件模塊也需要進行相應(yīng)的升級。在4G網(wǎng)絡(luò)中，前傳使用的光模塊以10G及以下速率光模塊為主，5G網(wǎng)絡(luò)將升級為25G光模塊，從而帶來海量25G 及以上速率光模塊需求，特別是25G BiDi 光模塊。
據(jù)悉，目前三菱電機所涉及的光器件產(chǎn)品是激光二極管和光電二極管，分別是光通信中的關(guān)鍵器件。從產(chǎn)品陣列覆蓋上，三菱電機光器件涵蓋了從接入網(wǎng)絡(luò)到大容量波分復(fù)用通信系統(tǒng)所需的器件。正如盛田淳在媒體溝通會上所述，“三菱電機是與中國通信產(chǎn)業(yè)共同成長的�！弊鳛橹饕骷⿷�(yīng)商，三菱電機對中國4G的發(fā)展起到了重要的作用。相關(guān)產(chǎn)品的出貨已超過1千萬個，并得到了諸多客戶的好評。通過活用在4G中積累的經(jīng)驗和可靠性，三菱電機將繼續(xù)為中國5G市場做出貢獻。
由于5G前傳中對于光模塊的需求量是最大的，因此 5G 將帶來海量前傳光模塊的需求。為了測算前傳對于光模塊的需求，有關(guān)研究機構(gòu)做了如下假設(shè)：1）5G 由于頻譜更高，達(dá)到 4G 一樣的覆蓋，5G 新建的宏基站為 4G 的 1.2 倍；2）5G 建設(shè)周期為 7 年，2019 年啟動，2021-2023 年達(dá)到建設(shè)高峰期；3）單個宏基站配備 3 對 25G 光模塊，初期以 25G 為主，中后期以 50G 為主。
三菱電機 25G光器件產(chǎn)品
我國4G 建設(shè)周期為 2013-2018 年，參照4G基站建設(shè)進度，而根據(jù)預(yù)判5G 的建設(shè)周期為 2019-2025 年，2021-2023 年為建設(shè)高峰期。
根據(jù)上述假設(shè)，則基站側(cè)對 25G 光模塊的需求將超過 3200 萬只，數(shù)量非�？捎^。2021-2023 年三年建設(shè)高峰期，每年新建的宏基站超過 100 萬，頂峰時期每年僅前傳光模塊需求超過740 萬只。
據(jù)中國電信的方案設(shè)計顯示，5G 前傳網(wǎng)絡(luò)（AAU/RRU 與 DU 之間）若以光纖直驅(qū)為主，對應(yīng) 25G/50G 的光模塊；中傳網(wǎng)絡(luò)（DU 與 CU 之間）以環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，對應(yīng) 100G/200G 的光模塊；回傳網(wǎng)絡(luò)（CU 與 CN 之間）采用環(huán)網(wǎng)或全互聯(lián)結(jié)構(gòu)，對應(yīng) 200G/400G 的光模塊。100G/200G/400G 的技術(shù)將在傳輸網(wǎng)中得到更為廣泛的應(yīng)用以滿足更高的速率和時延指標(biāo)。
而據(jù)三菱電機高頻光器件制作所總經(jīng)理宮崎泰典介紹，前傳的數(shù)量最多,大多數(shù)傳輸距離較短，三菱電機提供了25Gb/s的直接調(diào)制DFB激光器。激光器波長可以支持標(biāo)準(zhǔn)單波長的1310nm和BIDI用的1270nm/1330nm。前傳在20km左右的波分復(fù)用環(huán)型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的用途中，三菱電機提供了可以進行長距離傳輸?shù)腅ML TOCAN產(chǎn)品。在波分復(fù)用通信中，三菱電機可以提供10Gb/s 窄波長間隔的DWDM產(chǎn)品群以及25Gb/s 特定波長的LAN-WDM產(chǎn)品群。
而在具有大信息傳輸容量的中傳中,三菱電機則提供了可支持50GB/s的EML-TOSA和MEL-CAN。對于接近核心網(wǎng)絡(luò)，信息傳輸容量更大的回傳，三菱電機提供了100Gb/s的發(fā)射EML-TOSA和接收APD-ROSA，以及用于200Gb/s和400Gb/s的EML-TOSA。
據(jù)悉，三菱電機能夠向客戶提供各種速率的器件，并以易于使用的形式提供多類型的器件，在開發(fā)和量產(chǎn)中保證品質(zhì)和可靠性。在傳輸速率上，覆蓋了10G，25G，100G，400G等所有的傳輸速率。在使用便利性上，在保持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的4管腳TO-CAN產(chǎn)品的同時，相同器件也能對應(yīng)PAM4調(diào)制，功耗低，易裝配進光收發(fā)器等等。在產(chǎn)品系列上，支持各種波長、有直接調(diào)制激光器以及外部調(diào)制EML激光器、BOX以及CAN的封裝類型等多種選擇。確保這些設(shè)備的品質(zhì)、可靠性并提供給市場是三菱的一貫理念。
關(guān)于三菱電機半導(dǎo)體
三菱電機半導(dǎo)體產(chǎn)品主要包括功率模塊(IGBT、IPM、DIPIPMTM、HVIGBT、MOSFET等)、微波/射頻和光器件、光模塊、工業(yè)用液晶屏等產(chǎn)品。其中功模塊在電機控制、電源和白色家電的應(yīng)用中有助于實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保;系列光器件和光模塊產(chǎn)品則在各種模擬/數(shù)字通訊、有線/無線通訊等中應(yīng)用；種類繁多的液晶顯示模塊,則為工業(yè)市場提供專業(yè)的、可靠的顯示方案。