在百吉比特网络逐步普及的当下,数据流动如同城市交通中的车流,需依托不同层级的传输通道实现高效运转。从数据中心内部密集的数据交换,到跨区域远距离通信,各类场景对光通信媒介提出了差异化需求。100G QSFP28双纤光模块系列应运而生,其四种主流型号——SR4、LR4、ER4与ZR4,恰似四级道路体系,构建起支撑现代数字社会的高可靠、高性能数据通路。
第一级:短距高速的“建筑内通道”——QSFP28-100G-SR4
在数据中心机柜之间,服务器与交换设备频繁进行大容量、低时延的数据交互,传输距离通常控制在百米以内。该场景下,端口密度、散热效率和成本控制尤为关键。
QSFP28-100G-SR4专为这一环境设计,采用“分路并行”的传输策略:将100Gbps总带宽拆分为4条25Gbps的独立信道。其核心技术依赖于
850nm VCSEL激光器阵列
与
多模光纤
的组合方案。通过一根MPO-12芯接口的光纤线缆,四路信号可在OM3或OM4型多模光纤上实现100至300米的稳定传输。这种架构如同在数据中心这座“信息大楼”中铺设多条并行的小型快速道,保障了高密度部署下的灵活连接与高效通信。
第二级:中距互联的“城域主干”——QSFP28-100G-LR4
当数据流动范围扩展至园区间或城市级网络节点,传输距离上升至10公里左右,此时多模光纤因衰减过大已不适用,必须转向单模光纤与波分复用技术。
QSFP28-100G-LR4承担了“中程骨干链路”的角色。它运用
LWDM4(细波分复用)技术
,将四个不同波长(约1295nm至1310nm)的光信号复用至单根单模光纤中进行传输。借助标准双工LC接口,该模块可在OS2单模光纤上完成10公里的稳定连接,部分增强版本可达20公里。此机制类似于为主干道路设置多个“色彩车道”,使不同波长的数据流互不干扰、同纤共传,广泛适用于数据中心互联及城域网汇聚层。
第三级:远距连接的“跨区高速”——QSFP28-100G-ER4
对于同一城市内不同站点之间的连接,传输距离常达40公里,接近传统直接检测技术的物理极限,因此需要更高性能的光电组件支持。
QSFP28-100G-ER4是面向此类“长距离专线”的解决方案。在LR4的基础上,其发射端采用
EML(电吸收调制激光器)作为光源
,接收端则配备
APD(雪崩光电二极管)
。APD具备优异的弱光探测能力,相当于为接收端配置了一台“高灵敏度望远镜”,可有效识别经长距离衰减后的微弱信号。由此,ER4模块在保持兼容性的同时,将传输能力延伸至40公里,满足都市圈核心节点间的高速直连需求。
第四级:超长距传输的“省际干线”——QSFP28-100G-ZR4
在极少数需要跨越广阔地理区域的应用中,例如跨城数据中心互联或超远距5G前传,常规技术难以突破40公里瓶颈,而外置光放大器又会增加系统复杂度与维护成本。
QSFP28-100G-ZR4代表了高度集成化的“超远距传输”水平。其发射端使用高性能EML激光器,接收端的关键创新在于集成了
SOA(半导体光放大器)
。这一内置结构如同在信号进入接收芯片前设立了一个微型“信号增强站”,预先放大衰减严重的光信号,从而显著提升整体接收灵敏度,实现80公里以上的无中继传输。一体化设计避免了外部放大设备的依赖,极大简化了超远距链路的部署与运维流程。
选型指南:基于场景的理性决策
面对四种各具特点的模块类型,选择的核心并非追求参数极致,而是实现应用匹配:
- 传输距离决定基础选项:100米以内优先选用SR4;10公里级别考虑LR4;40公里场景适配ER4;超过80公里的超远距需求则推荐ZR4。
- 光纤类型限制可用范围:SR4依赖多模光纤,其余三种均基于单模光纤运行。现有布线系统的光纤种类直接影响模块选型。
- 兼顾成本与功耗表现:从SR4到ZR4,随着传输能力增强,模块复杂度、功耗(典型值由约3.5W升至6W以上)及采购成本也随之上升,需结合预算与性能要求综合权衡。
从机柜内部的并行传输,到跨城千里的点对点连接,100G QSFP28双纤光模块的四大主流型号凭借清晰的技术演进路径和精准的场景划分,共同勾勒出一张完整的百吉比特网络部署蓝图。它们的存在印证了一个基本原则:在网络建设中,并不存在万能方案,唯有最适合具体场景的技术选择,才是最优解。


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