瑞萨电子激光二极管助力光收发器实现更高通信速率

　　瑞萨电子近日宣布推出新系列半导体激光二极管“NX6375AA系列”。新开发的直接调制分布式反馈激光二极管(DFB LD，注1)支持25 Gbps&TImes;4波长运行，作为100 Gbps光收发器的光源，用于数据中心服务器和路由器之间的通信。NX6375AA系列能够让系统开发人员开发出高速光收发器，即便在高温环境下也可高稳定地运行。新系列可以在数据中心所用服务器和路由器上使用。NX6375AA系列产品即将量产。

　　近年来，随着云计算在物联网时代的普及，处理大量数据的数据中心规模和处理能力预计将以每年59%的速度递增(注2)。对用于数据中心的服务器和路由器之间实现通信的光收发器来说，目前需要提高传输速率，并且预计100Gbps系统将取代当前主流的40Gbps系统，年增长率将达到75%(注2)。

　　然而，随着系统发热量不断增加(与通信速度成正比)，可能使系统操作状态变得不稳定，因此，在高温环境下实现稳定操作和更高的通信速度已成为光收发器的主要问题。

　　瑞萨电子从2004年开始推出该领域的半导体LD，当时通信速率为10 Gbps。新NX6375AA LD系列支持100 Gbps系统，这些系统有助于提高用户光收发器设备的速度和可靠性，预计将通过解决上述这一领域的问题成为未来通信系统的主流设备。

　　新NX6375AA系列的主要特点：

　　(1)业内首款在Tc = -5℃至85℃的工作温度范围内实现高达28 Gbps /波长的稳定工作

　　LD不仅支持4个波长的100 Gbps，而且能够支持高达112 Gbps的系统。此外，LD使用了瑞萨电子独特的嵌入式结构，并采用铝镓铟砷(AlGaInAs)作为其材料。因此，通过优化DFB结构(注2)，LD可以在Tc = -5℃至85℃的宽工作温度范围内实现最大28 Gbps的传输速率。

　　LD系列中的4个波长分别为1270、1290、1310和1330纳米(nm)，它们支持100Gbps CWDM(注3)的波长间隔。

　　(2)确保实现MTTF 100，000小时的高可靠性(注4)

　　为了使这些LD在数据中心环境中安全使用，瑞萨电子使用选择性外延层生长工艺用于晶片生长，在有源层中控制晶体缺陷，并形成保护性抗氧化层(瑞萨电子的独特技术)。由于在制造期间可以避免铝材料氧化，这些激光二极管的平均故障时间(MTTF)能够达到业界领先的100，000小时，确保实现了高可靠性(注4)。

　　瑞萨电子计划积极扩展其针对100 Gbps高速通信应用的LD产品线。瑞萨电子还在努力扩大其LD在低温方向的工作温度范围，以满足通信基站等应用的需要。此外，瑞萨电子可以通过将这些LD与瑞萨电子高速光接收设备和瑞萨电子微控制器(MCU)组合，提供具有更高附加值的解决方案。

　　(注1)分布式反馈激光二极管。具有内部衍射晶格结构和单模谐振的一种LD。DFB LD非常适合用于高速通信应用。

　　(注2)根据瑞萨电子研究(2016年10月25日)

　　(注3)CWDM：粗波分复用。不同波长(即，多个信道)的光信号在单个光纤上传输的技术。使用这些设备，4个波长每个25 Gbps能够使总容量达到100 Gbps。

　　(注4)不保证能够实现MTTF 100，000小时的高可靠性。