外置激光器的维护:供光、损耗与故障范围

9月22日,MicroVision(NASDAQ:MVIS)宣布,其全资Scantinel子公司推出面向数据中心光连接的外置激光小型可插拔模块,即ELSFP。公司称,正在与潜在授权对象及开发伙伴商谈商业化渠道。

外置激光器的维护:供光、损耗与故障范围

这类模块把激光光源做成可更换单元。与光引擎集成在一起的光学部件一旦出现问题,更换范围可能较大;外置光源则给光源本身的检修提供了单独入口。但现场可更换,只解决了维护中的一项条件。

供光与传输数据承担不同任务

在采用外置光源的方案中,激光器先提供连续光,光经连接送往光引擎,由调制器把电信号编码到光上,随后成为传输数据的光信号。供光路径上的光纤与承载调制后数据的光纤,功能不同。

OIF在2023年发布的ELSFP实施协议,定义了面向这一用途的外形、光电连接和管理等要求。协议提出,将光源放在面板处,有利于现场更换,并把激光器的热环境与高功耗芯片附近分开。

外置激光器的维护:供光、损耗与故障范围

Coherent在2026年3月的OFC展示中,介绍了由自家高功率磷化铟连续波激光器供光的ELS模块。一个ELSFP外形可以包含多条供光通道。模块数量、内部激光器数量和数据链路数量未必相等。

插入损耗决定到达光引擎的功率

激光器出口的功率,与光引擎实际得到的功率之间存在差额。连接器、耦合、光纤路径和其他光学元件都会造成损耗。设计时需要给每一段分配可接受范围,还要考虑温度变化、老化和制造差异。

外置激光器的维护:供光、损耗与故障范围

增加激光输出也不能无限弥补损耗。更高输出可能提高器件发热,并增加受污染端面的损伤风险。检测到功率不足后,需要先判断光源衰减、连接污染、弯曲或其他原因,再确定处置。

换好模块后仍需验证光路

ELSFP的可插拔结构让操作人员能够更换光源模块,但更换会重新形成光连接。端面上的灰尘、残余清洁液或其他污染,都可能改变耦合条件。OIF协议特别讨论了高光功率下污染物造成永久损伤的问题。

外置激光器的维护:供光、损耗与故障范围

其建议的过程包括检查和清洁连接端面,以较低初始光功率测量光路损耗,将结果与预期值比较,符合要求后再提高到运行功率。对同一条光路,光源出口与光引擎入口的功率差可以帮助判断损耗;不同通道间的异常差异又能提供定位线索。

共用光源需要核对故障影响范围

若多条数据链路依赖同一供光单元,该单元失效可能同时影响这些链路。光源模块可更换,能缩短部分维修工作,却不自动保证更换过程中业务不中断。设计若增加备用激光器,还须说明切换由谁触发、备用光路是否定期检查。

内容来源:大作手滋本家