在探索未知(zhi)的路上(shang)，我(wo)们(men)一直在前(qian)行。
回首1976年(nian)(nian)以来(lai)的(de)发展历(li)程，成果丰硕。自(zi)中国第一根实用化光纤在武汉(han)邮(you)科院诞生(sheng)，几十年(nian)(nian)来(lai)烽火通(tong)信始终砥砺前(qian)行、奋发进取，攻克(ke)光通(tong)信的(de)一个(ge)又一个(ge)难关(guan)，持续(xu)引领技术的(de)发展。
站在(zai)2023年又一新起点，展(zhan)望未(wei)来(lai)。烽火通信(xin)提出光(guang)通信(xin)面临的十大挑战，愿与运(yun)营商及行业(ye)客(ke)户、产业(ye)链合作(zuo)伙伴(ban)携手创新，继(ji)续勇攀光(guang)通信(xin)发展(zhan)高峰(feng)！
挑战一、光通信的“摩尔定律”能否延续？未来如何发展？
自WDM系(xi)(xi)统走(zou)向商用(yong)(yong)(yong)(yong)以来，干线(xian)(xian)光(guang)传输(shu)每次速率(lv)(lv)升(sheng)(sheng)级换代(dai)，都(dou)在(zai)遵循(xun)传输(shu)距(ju)离相当、系(xi)(xi)统容(rong)量随速率(lv)(lv)提(ti)升(sheng)(sheng)而线(xian)(xian)性翻倍(bei)的(de)(de)规(gui)律，并成为(wei)业(ye)内约定(ding)俗成的(de)(de)光(guang)通信摩尔定(ding)律。400G WDM系(xi)(xi)统的(de)(de)长(zhang)距(ju)离传输(shu)通过高(gao)带(dai)宽(kuan)器件、C+L波段(duan)的(de)(de)应(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)，解决了(le)长(zhang)距(ju)离传输(shu)和系(xi)(xi)统容(rong)量提(ti)升(sheng)(sheng)兼(jian)顾(gu)的(de)(de)难题。未(wei)来在(zai)满(man)足长(zhang)距(ju)离传输(shu)应(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)场景下，如(ru)何(he)进(jin)一(yi)(yi)步提(ti)升(sheng)(sheng)系(xi)(xi)统容(rong)量将成为(wei)业(ye)内研(yan)究热(re)点。单波速率(lv)(lv)向800G及1T以上超高(gao)速率(lv)(lv)演进(jin)，一(yi)(yi)方面需(xu)要(yao)200GBaud以上更高(gao)带(dai)宽(kuan)器件，另(ling)一(yi)(yi)方面信道间(jian)隔需(xu)要(yao)扩(kuo)宽(kuan)至(zhi)200GHz以上。80波复(fu)用(yong)(yong)(yong)(yong)需(xu)要(yao)C+L波段(duan)之(zhi)外更宽(kuan)频谱资源(yuan)，如(ru)何(he)打破(po)“提(ti)速不增容(rong)”的(de)(de)怪圈是一(yi)(yi)大难题。单波速率(lv)(lv)维持在(zai)400 Gbit/s，通过拓宽(kuan)频谱增加波长(zhang)复(fu)用(yong)(yong)(yong)(yong)数(shu)量，则需(xu)要(yao)解决激(ji)光(guang)器光(guang)源(yuan)、光(guang)放大、系(xi)(xi)统非线(xian)(xian)性管理(li)乃至(zhi)光(guang)纤介质(zhi)等(deng)一(yi)(yi)系(xi)(xi)列难题。
挑战二、单模光纤传输系统的香农极限在哪里？技术演进如何实现超越？
受(shou)单模(mo)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)链路(lu)(lu)非(fei)线(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)(xing)损伤的(de)(de)(de)制约，100 Tbit/s被业界普(pu)遍认为是单模(mo)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)系(xi)统的(de)(de)(de)容量(liang)(liang)极(ji)限。根据香农容量(liang)(liang)定理，光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)系(xi)统的(de)(de)(de)传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)容量(liang)(liang)受(shou)限于构(gou)成(cheng)光(guang)(guang)(guang)(guang)传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)链路(lu)(lu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)电器件带宽资源和(he)(he)传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)损伤等物理特性(xing)(xing)(xing)(xing)，光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)折射率(lv)(lv)与(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)号(hao)功率(lv)(lv)密度的(de)(de)(de)相(xiang)关性(xing)(xing)(xing)(xing)导(dao)(dao)致(zhi)(zhi)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)号(hao)频率(lv)(lv)和(he)(he)相(xiang)位随(sui)其功率(lv)(lv)非(fei)线(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)(xing)变化(hua)。光(guang)(guang)(guang)(guang)脉冲信(xin)号(hao)沿光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)通道传(chuan)(chuan)(chuan)播过程(cheng)中(zhong)因CD、PMD以及与(yu)(yu)ASE相(xiang)互(hu)作用(yong)引起(qi)(qi)脉冲形(xing)状发生改(gai)变，经(jing)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)非(fei)线(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)(xing)效(xiao)应(ying)(ying)引起(qi)(qi)非(fei)线(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)(xing)相(xiang)位噪声(NPN)，对(dui)相(xiang)位调(diao)制的(de)(de)(de)信(xin)号(hao)影响(xiang)严重，并随(sui)着相(xiang)位调(diao)制级数增加而恶化(hua)。此外(wai)，受(shou)激拉曼散射SRS以及受(shou)激布里渊散射SBS会导(dao)(dao)致(zhi)(zhi)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)号(hao)能量(liang)(liang)转移而弱化(hua)并产生噪声干扰。限制传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)光(guang)(guang)(guang)(guang)功率(lv)(lv)、破坏相(xiang)位匹配条件、电域均(jun)衡算法(fa)，是抑制和(he)(he)补偿(chang)非(fei)线(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)(xing)效(xiao)应(ying)(ying)的(de)(de)(de)常用(yong)策略，但是实际应(ying)(ying)用(yong)过程(cheng)中(zhong)，对(dui)传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)提升(sheng)有限。采用(yong)神经(jing)网络技(ji)术以及信(xin)息论(lun)技(ji)术进(jin)行光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)非(fei)线(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)(xing)补偿(chang)，或(huo)是石英单模(mo)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)超高速(su)光(guang)(guang)(guang)(guang)传(chuan)(chuan)(chuan)输(shu)(shu)系(xi)统逼近非(fei)线(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)(xing)香农极(ji)限的(de)(de)(de)有效(xiao)手段(duan)。
挑战三、C+L波段扩展趋势下，宽谱低噪声掺铒光纤放大器的挑战在哪里？
支持长(zhang)(zhang)(zhang)距离(li)传输(shu)的(de)(de)(de)(de)400G PM-QPSK信(xin)号波(bo)(bo)特率(lv)(lv)提升至128GBaud,信(xin)道(dao)间隔相应(ying)扩(kuo)(kuo)展(zhan)到150GHz,80波(bo)(bo)复(fu)用需(xu)要(yao)(yao)(yao)采(cai)用C6T+L6T光纤频谱。L6T的(de)(de)(de)(de)光谱拓(tuo)展(zhan)，最长(zhang)(zhang)(zhang)波(bo)(bo)长(zhang)(zhang)(zhang)接近(jin)(jin)1627nm，此前(qian)商用铒(er)纤可支持的(de)(de)(de)(de)最长(zhang)(zhang)(zhang)波(bo)(bo)长(zhang)(zhang)(zhang)在1610nm附近(jin)(jin)，如何将L波(bo)(bo)段(duan)波(bo)(bo)长(zhang)(zhang)(zhang)向(xiang)1627nm扩(kuo)(kuo)展(zhan)是宽谱EDFA面临的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)(yao)挑(tiao)战(zhan)。业界当前(qian)主要(yao)(yao)(yao)通过提高铒(er)粒(li)子(zi)掺杂浓(nong)度和铈、磷等(deng)多元素共掺等(deng)特殊工艺，实现(xian)传统(tong)EDFA向(xiang)L6T宽谱的(de)(de)(de)(de)拓(tuo)展(zhan)。与此同时，L波(bo)(bo)段(duan)铒(er)纤总(zong)体铒(er)粒(li)子(zi)辐射(she)率(lv)(lv)比(bi)C波(bo)(bo)段(duan)低若干数量(liang)级。在较(jiao)长(zhang)(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)(de)铒(er)纤中维持反转粒(li)子(zi)数水(shui)平,需(xu)要(yao)(yao)(yao)多次(ci)注入高泵浦功率(lv)(lv)才能实现(xian)大(da)功率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)放大(da)信(xin)号输(shu)出，并且L波(bo)(bo)段(duan)EDFA的(de)(de)(de)(de)NF比(bi)C波(bo)(bo)段(duan)有明显(xian)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。为弥(mi)补L波(bo)(bo)段(duan)铒(er)纤增(zeng)益效率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)下降，需(xu)要(yao)(yao)(yao)使用更大(da)的(de)(de)(de)(de)泵浦功率(lv)(lv)和更长(zhang)(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)(de)饵(er)纤，导(dao)致EDFA体积与成本增(zeng)加。
挑战四、G.654.E光纤之后，下一代干线光纤技术谁将脱颖而出？
G.654.E光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)凭借(jie)超(chao)(chao)低损(sun)耗、超(chao)(chao)大(da)(da)有(you)效(xiao)面(mian)(mian)积双重优(you)势(shi)，在(zai)面(mian)(mian)向(xiang)400 Gbit/s及(ji)以上高速传(chuan)输(shu)时(shi)优(you)势(shi)明显，已(yi)在(zai)运(yun)营商(shang)干(gan)线(xian)(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)缆(lan)网新建项目中获得规模(mo)应用(yong)。面(mian)(mian)向(xiang)未(wei)来光(guang)(guang)(guang)(guang)网络(luo)发(fa)展(zhan)(zhan)，光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)缆(lan)有(you)三条发(fa)展(zhan)(zhan)路线(xian)(xian)(xian)：路线(xian)(xian)(xian)一，在(zai)单模(mo)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)前提下(xia)继续(xu)降(jiang)低光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)损(sun)耗并(bing)(bing)增大(da)(da)有(you)效(xiao)面(mian)(mian)积，但如何在(zai)有(you)效(xiao)面(mian)(mian)积和弯曲损(sun)耗之间取得平衡，从而(er)使有(you)效(xiao)面(mian)(mian)积增大(da)(da)后(hou)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)更具备实用(yong)性(xing)(xing)是(shi)一大(da)(da)难(nan)题；路线(xian)(xian)(xian)二，基于(yu)(yu)多芯(xin)少模(mo)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)发(fa)展(zhan)(zhan)SDM技术(shu)，多芯(xin)少模(mo)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)如何实现长距离下(xia)轴向(xiang)和径向(xiang)的(de)(de)二维均匀性(xing)(xing)分布并(bing)(bing)将(jiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)损(sun)耗进一步(bu)降(jiang)低以及(ji)多芯(xin)增益光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)技术(shu)，将(jiang)是(shi)后(hou)续(xu)走向(xiang)规模(mo)商(shang)用(yong)需突破的(de)(de)挑战；路线(xian)(xian)(xian)三，空芯(xin)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)与(yu)现有(you)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)在(zai)材料工艺上不同(tong)，具备超(chao)(chao)低损(sun)耗、超(chao)(chao)低时(shi)延、低非线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)等优(you)势(shi)，目前处(chu)于(yu)(yu)实验室研究阶段(duan)。空芯(xin)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)长期使用(yong)可靠(kao)性(xing)(xing)、衰减稳定性(xing)(xing)，以及(ji)衰减进一步(bu)下(xia)降(jiang)要求下(xia)制(zhi)造工艺鲁(lu)棒性(xing)(xing)冗余度提高，将(jiang)是(shi)空芯(xin)光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)(xian)(xian)(xian)实用(yong)化(hua)部署(shu)的(de)(de)重大(da)(da)挑战。
挑战五、WSS作为OXC的核心器件，未来如何演进与发展？
当前支持双向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)32维度(du)的(de)(de)(de)(de)WSS器件已(yi)广(guang)泛应(ying)(ying)用(yong)于ROADM/OXC设备，随(sui)着光网(wang)络骨(gu)干节点交叉(cha)容量及调度(du)能力进(jin)一步(bu)提(ti)升以(yi)及单波400 Gbit/s的(de)(de)(de)(de)应(ying)(ying)用(yong)，对WSS器件的(de)(de)(de)(de)端(duan)口数和集(ji)成度(du)提(ti)升、C+L波段(duan)扩(kuo)展(zhan)提(ti)出(chu)了新的(de)(de)(de)(de)挑战(zhan)(zhan)。端(duan)口数方面，双向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)48维度(du)的(de)(de)(de)(de)WSS已(yi)基本成熟，未来(lai)继(ji)续(xu)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)64维演(yan)进(jin)；集(ji)成度(du)方面，支持双向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)应(ying)(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)Twin WSS已(yi)进(jin)行(xing)广(guang)泛应(ying)(ying)用(yong)，未来(lai)进(jin)一步(bu)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)支持四(si)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)Quad WSS演(yan)进(jin)；波段(duan)扩(kuo)展(zhan)方面，支持C6T/L6T扩(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)WSS器件已(yi)产(chan)品化(hua)(hua)，未来(lai)将(jiang)实现(xian)C+L一体(ti)化(hua)(hua)并(bing)考(kao)虑(lv)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)S波段(duan)等进(jin)一步(bu)扩(kuo)展(zhan)。WSS器件的(de)(de)(de)(de)发(fa)展(zhan)和演(yan)进(jin)，当前还存在诸(zhu)多挑战(zhan)(zhan)需(xu)要产(chan)业链寻(xun)求解决方案，例如更(geng)简洁的(de)(de)(de)(de)光路设计、高集(ji)成度(du)方式下可靠性(xing)的(de)(de)(de)(de)保障、材料突破(po)（如超低损(sun)透镜、光栅、超大超快偏转角(jiao)度(du)LCOS、超表面材料）及算法(fa)（补(bu)偿算法(fa)、控制算法(fa)）等。
挑战六、S、E等波段的进一步扩展是否可行？挑战在哪里？
扩(kuo)展(zhan)C波段(duan)(duan)(duan)(duan)之外的(de)L、S、E波段(duan)(duan)(duan)(duan)光(guang)(guang)(guang)纤(xian)信道频(pin)谱(pu)，是(shi)实(shi)现单纤(xian)容量显著(zhu)提升的(de)公认手段(duan)(duan)(duan)(duan)。从传统C4T扩(kuo)展(zhan)到(dao)C6T可实(shi)现频(pin)谱(pu)带(dai)宽容量50%增(zeng)长(zhang)(zhang)，扩(kuo)展(zhan)到(dao)C6T+L6T则可大幅实(shi)现200%频(pin)谱(pu)带(dai)宽容量增(zeng)长(zhang)(zhang)，除(chu)此之外还(hai)可在S波段(duan)(duan)(duan)(duan)甚至是(shi)E波段(duan)(duan)(duan)(duan)进(jin)行频(pin)谱(pu)扩(kuo)展(zhan)，但区分(fen)于C和L波段(duan)(duan)(duan)(duan)通过EDFA进(jin)行光(guang)(guang)(guang)放大，S和E波段(duan)(duan)(duan)(duan)则需要用到(dao)其它元素进(jin)行掺(chan)杂。由于频(pin)谱(pu)扩(kuo)展(zhan)会带(dai)来(lai)严(yan)(yan)重的(de)SRS效应，造成(cheng)短(duan)波信道性(xing)(xing)能严(yan)(yan)重劣化。因此，未(wei)来(lai)超(chao)宽谱(pu)光(guang)(guang)(guang)传输系(xi)统的(de)实(shi)现及(ji)商用，需要产业(ye)链(lian)(lian)从描述SRS效应的(de)EGN理论建模、受激拉曼散射补偿技术、灵活频(pin)谱(pu)效率技术及(ji)新(xin)型光(guang)(guang)(guang)纤(xian)链(lian)(lian)路等方面开展(zhan)研(yan)究创新(xin)，克服超(chao)宽谱(pu)扩(kuo)展(zhan)下SRS效应对光(guang)(guang)(guang)传输系(xi)统性(xing)(xing)能的(de)影响。
挑战七、节能减排大势所趋，双碳目标要求下设备与机房配套如何演进？
云计算、数据中(zhong)心业(ye)务(wu)的增(zeng)长推动了光(guang)网(wang)络(luo)节点(dian)(dian)传(chuan)输(shu)与(yu)交(jiao)换容量快速(su)增(zeng)长，当前(qian)部(bu)分核心枢纽(niu)节点(dian)(dian)ROADM/OXC已提升(sheng)至(zhi)32维，单方(fang)(fang)向已出现80x400 Gbit/s需求。相应(ying)站点(dian)(dian)无(wu)论是设(she)备空间占地，还是供电散热(re)均存在较高挑(tiao)战。在部(bu)分传(chuan)输(shu)网(wang)络(luo)与(yu)数据中(zhong)心网(wang)络(luo)共站节点(dian)(dian)采(cai)用光(guang)电混合交(jiao)叉OTN+ROADM设(she)备高效(xiao)满足业(ye)务(wu)调度(du)需求，与(yu)此(ci)同时改造传(chuan)输(shu)设(she)备的结构、供电、散热(re)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，以(yi)匹配数据中(zhong)心机房(fang)800mm深机架、高压直流供电、前(qian)进风(feng)后(hou)出风(feng)乃(nai)至(zhi)液(ye)冷散热(re)等(deng)，将是解决该矛盾的有效(xiao)方(fang)(fang)式(shi)(shi)。
挑战八、当光网络与数字孪生不期而遇，如何有效进行深度融合？
当(dang)前，数(shu)字孪生技术与(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)深度融(rong)合(he)已成为(wei)研究热(re)点，将诞生光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)信的(de)(de)(de)(de)(de)chatGPT智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)应(ying)用(yong)。光(guang)(guang)(guang)(guang)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)面向“规-建-维-优”全生命周期运营自(zi)(zi)动化(hua)和(he)(he)(he)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化(hua)发(fa)展，可以(yi)(yi)有效(xiao)提升(sheng)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)性(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)(he)资(zi)源利用(yong)效(xiao)率(lv)，但落实到(dao)实践应(ying)用(yong)中(zhong)还需(xu)(xu)要满足多(duo)(duo)种严苛要求(qiu)。为(wei)了构建运行机理、行为(wei)规则、健康(kang)状(zhuang)态(tai)与(yu)物理光(guang)(guang)(guang)(guang)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)高(gao)度一(yi)(yi)致的(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)字孪生网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)，需(xu)(xu)要解决(jue)光(guang)(guang)(guang)(guang)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)静(jing)态(tai)机理建模与(yu)动态(tai)多(duo)(duo)变光(guang)(guang)(guang)(guang)因素引(yin)发(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)孪生网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)与(yu)物理实体(ti)不一(yi)(yi)致问(wen)题(ti)。在面向L4/L5高(gao)维度网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)自(zi)(zi)智(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)过程中(zhong)，还需(xu)(xu)要设计新型(xing)(xing)泛化(hua)机制(zhi)(zhi)来应(ying)对光(guang)(guang)(guang)(guang)网(wang)(wang)(wang)(wang)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)模型(xing)(xing)难以(yi)(yi)适配(pei)多(duo)(duo)种运维场(chang)景的(de)(de)(de)(de)(de)问(wen)题(ti)，突破(po)面向不同(tong)速率(lv)、调制(zhi)(zhi)格式、光(guang)(guang)(guang)(guang)纤(xian)类(lei)型(xing)(xing)等(deng)复杂场(chang)景智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)模型(xing)(xing)动态(tai)优化(hua)更新技术，构建起(qi)能(neng)(neng)够达到(dao)人类(lei)专家(jia)运维能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)动化(hua)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)平台。另(ling)外，面向当(dang)前跨域跨厂(chang)商光(guang)(guang)(guang)(guang)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)系统(tong)，需(xu)(xu)要制(zhi)(zhi)定有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)跨领域协作(zuo)机制(zhi)(zhi)和(he)(he)(he)标(biao)准，解决(jue)软硬件的(de)(de)(de)(de)(de)统(tong)一(yi)(yi)、协议的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)致性(xing)和(he)(he)(he)数(shu)据的(de)(de)(de)(de)(de)互(hu)通(tong)等(deng)问(wen)题(ti)，确(que)保不同(tong)领域合(he)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)效(xiao)性(xing)，支持传统(tong)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)向智(zhi)(zhi)(zhi)慧光(guang)(guang)(guang)(guang)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)、自(zi)(zi)智(zhi)(zhi)(zhi)网(wang)(wang)(wang)(wang)络(luo)(luo)平滑演进。
挑战九、高速光电器件作为光通信系统皇冠上的明珠，如何进一步突破带宽限制？
400 Gbit/s以(yi)上更高(gao)速(su)率以(yi)及(ji)130GHz+ 高(gao)带(dai)宽(kuan)光电器(qi)件，对于光通(tong)信的(de)跨越式发展必不可少(shao)。以(yi)高(gao)速(su)调制器(qi)为例，目(mu)前产业界聚焦在以(yi)硅光集成(cheng)、InP为代表的(de)III/V光子集成(cheng)，以(yi)及(ji)薄(bo)膜材(cai)料体系（铌酸锂薄(bo)膜等）三种材(cai)料的(de)技术路线。InP的(de)特征频率约(yue)为160GHz，配(pei)合工艺和(he)结(jie)构方(fang)面的(de)设计和(he)优化，有(you)望(wang)(wang)支(zhi)持模块(kuai)和(he)系统的(de)高(gao)带(dai)宽(kuan)超400G长距离应用(yong)；传(chuan)统硅光调制器(qi)对驱动器(qi)输出(chu)幅度(du)(du)要求高(gao)，理论带(dai)宽(kuan)极限约(yue)为90GHz，在超400G应用(yong)中难以(yi)实现；薄(bo)膜材(cai)料体系（铌酸锂薄(bo)膜等）具(ju)有(you)超高(gao)的(de)理论带(dai)宽(kuan)（>200GHz）和(he)较(jiao)低的(de)损耗(hao)特性，但(dan)是在功能集成(cheng)方(fang)面（探测器(qi)、VOA、偏(pian)振控制等）存在一定(ding)挑战，如将(jiang)硅光与(yu)薄(bo)膜材(cai)料进行结(jie)合、混合集成(cheng)，将(jiang)有(you)望(wang)(wang)发挥集成(cheng)度(du)(du)与(yu)高(gao)带(dai)宽(kuan)的(de)竞(jing)争优势(shi)。
挑战十、光网络芯片复杂度日益提升，现有工艺路线走向终结还是新起点？
光(guang)网(wang)络由于超大(da)容量(liang)(liang)、超长距离、超高(gao)速(su)率(lv)、超高(gao)智能等方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)发展需求(qiu)，对芯片的(de)(de)容量(liang)(liang)、速(su)率(lv)、功(gong)耗(hao)、可(ke)靠(kao)性均提(ti)(ti)出(chu)了更高(gao)的(de)(de)要求(qiu)，相关芯片需要通过工艺制(zhi)程的(de)(de)持续演进(jin)(jin)来(lai)提(ti)(ti)升集成度(du)并降低(di)功(gong)耗(hao)。但仅用(yong)(yong)(yong)工艺制(zhi)程的(de)(de)演进(jin)(jin)来(lai)增大(da)单位面(mian)(mian)积(ji)晶体管数量(liang)(liang)、降低(di)功(gong)耗(hao)并提(ti)(ti)升逻辑(ji)速(su)度(du)和性能的(de)(de)方(fang)式，日益无法达到预期效果，平衡使用(yong)(yong)(yong)chiplet先进(jin)(jin)封(feng)装(zhuang)和先进(jin)(jin)工艺制(zhi)程，可(ke)能是(shi)未来(lai)光(guang)网(wang)络芯片发展的(de)(de)有效途径。在传统电芯片面(mian)(mian)临摩尔定(ding)律(lv)演进(jin)(jin)窘境情况下，光(guang)模块通过采用(yong)(yong)(yong)光(guang)电合封(feng)，将DSP、调制(zhi)器、驱动(dong)、接收机(ji)等共基板合封(feng)，可(ke)消除关键(jian)阻抗不连续点，大(da)幅降低(di)反射、提(ti)(ti)升带(dai)宽，光(guang)电合封(feng)是(shi)未来(lai)高(gao)波特率(lv)高(gao)带(dai)宽光(guang)电器件突破(po)的(de)(de)关键(jian)。
