Silicon Photonics, 400 G und 1T

SiliconPhotonics,400Gund1T
Dr.Franz-JoachimKauffels
IT-Analyst,UnabhängigerBerater,Autor
Heu6gesRZ-Netz
Beispiel:diesezweiServersollenkommunizieren
HerausforderungendernächstenJahre
Graphik:Forbes.com
WesentlicheTreiberderTransforma6on
Bandbreitebedarf
PhysischeGröße
UnvorhersehbareGröße
undWachstumder
AnzahlvonServernund
Speichersystemen
Distanzenvon2kmimRZ
könnenentstehen,die
NutzungvonSMFwird
zunehmen
Verkehrsmuster
SDN,NFV
EnterpriseN-Swird
CloudOst-WestVerkehr
SiliconPhotonics:
ErforschungundAnwendung
PhotonischerSysteme,dieSilizium
alsop6schesMediumbenutzen.
Graphik:IBM
WarumSiliconPhotonics?
•  Moore´sLaw:Herstellungsprozesseimmerkleiner,
Grenzebei5nm„Ausbreitung“einesElektronsim
Silicon.
•  IrgendwannwirddasElektronmitca.10exp5m/s
zulangsamfürdieInformabonsübertragung.
•  Wirmüssendasschnellstenehmen,waswir
kennen:Photonen,10exp8m/s(jenachMedium)
Ortefürelektro/op6scheUmsetzung
Quelle:IBM
CWDM-SystemauUau,z.B.10Gbps
Graphik:Bookham
IntegrierterTransmiXer-Chip
PHASAR-Konzept
Summensignal
verschiedener
Wellenlängen
Brechung am Prisma
erzeugt getrennte Wege
für unterschiedliche
Wellenlängen
4-Lambda-PHASARSpektrum
PHASAR-Konzept
•  MehrAnwendungsmöglichkeitenalsnurMUX/DEMUX
•  zusammenmitStrahlungsempfängern
Mul6wellenlängenempfänger
•  zusammenmitStrahlungsquellenMul6wellenlängensender/
MuWLaser
•  zusammenmitintegriertenVerstärkernkontrollierbarer
Wellenlängenselektor
•  zusammenmitMach-ZehnderInferometerSpaceSwitches
Op6calCrossConnect
Schema6scherSchniXdurchSOAundtransparenten
Wellenleiter
Quelle:TUGent
Integra6onvonSOAundPhaseArrayDemux
Quelle:TUGent
SpektrumdesMul6-Wellenlängenlasers
Quelle:TUGent
Quelle:Photonics21WG6STMPräs.
PolarisierendeQPSK-Modula6on
WirkungaufdieSpektren
100Gbit/sintegrierterPDM-QPSK-Modulator
PLC:PlanarLightwaveCircuit
Quelle:Yamazaki,NTT
Adap6onvonTechnologien
Provider
IEEE802.3bs400GbEZiele
•  UnterstützungeinerMAC-Datenratevon400Gbit/s.
•  EnergyEfficientEthernetEEEfürdie400Gbit/s.PHYs
•  opbonale400Gbits/s.AmachmentUnitInterfacesfürChip-zuChipoderChip-zu-Modul-Anwendungen
•  PhysicalLayerSpezifikabonenfürfolgendeLinkDistanzenund
Medien:
-wenigstens100müberMMF(SR)
-wenigstens500müberSMF
-wenigstens2kmüberSMF
-wenigstens10(40)kmüberSMF
400GbELR16,16X25GNRZ
400GbEmitHighDimensionalOp6cal
Modula6on
ADVAOp6calFSP3000Plaform
Biszu25,6TbpsproFaserpaar,echte400GSingleLineCardsfürDCI,1,4TbpsproModul
ZuküngigesRZ-NetzmitSiliconPhotonics
Reduk6onvonKostenundLatenzdurchVerflachung
SiliconPhotonics
fürquasi
unbeschränkte
Leistung
Beispiel:diesezweiServersollenkommunizieren