ICCSZ訊 三菱電機近年積極開(kāi)發(fā)光器件,以滿(mǎn)足高速發(fā)展的光通信市場(chǎng),在今年的CIOE展會(huì )上,公司高層面見(jiàn)了記者,并詳談三菱電機的發(fā)展大計。
三菱電機展會(huì )現場(chǎng)
谷口:三菱電機公司是日本的綜合電機廠(chǎng)商,創(chuàng )立于1921年,擁有先進(jìn)的技術(shù)和開(kāi)發(fā)能力。2012年公司銷(xiāo)售收入為350億美元,全球員工超過(guò)12萬(wàn)人。特別在2008年由于受到世界金融危機和日元大幅升值的影響,三菱電機公司的經(jīng)營(yíng)環(huán)境經(jīng)受了嚴峻考驗,但是公司還是一直實(shí)現著(zhù)利潤。
谷口豐聰先生演講現場(chǎng)
渡邊齊博士發(fā)言
三菱電機公司有十個(gè)事業(yè)本部,各個(gè)事業(yè)本部在負責的產(chǎn)品領(lǐng)域里和獨立公司一樣,發(fā)揮自己的專(zhuān)業(yè)特長(cháng),追求良好的經(jīng)營(yíng)。這次參加CIOE展會(huì )的是通訊事業(yè)部和半導體事業(yè)部。
公司內部還有有專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)本部,在開(kāi)發(fā)需要使用半導體器件時(shí),由使用半導體器件的事業(yè)部、半導體事業(yè)部和開(kāi)發(fā)本部三者聯(lián)合開(kāi)發(fā),這樣各個(gè)事業(yè)部可以享受使用公司內部半導體技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢。同時(shí),三菱電機公司也將開(kāi)發(fā)的半導體產(chǎn)品積極地向市場(chǎng)銷(xiāo)售。
渡邊:三菱電機光器件主要分為激光二極管和光電二極管,都是光通信系統的主要器件,功能是將光電信號相互轉換,提供不可欠缺的功能。三菱電機為支持近年迅速增加的互聯(lián)網(wǎng)流量,開(kāi)發(fā)了支持用戶(hù)端的FTTH器件,以及用于長(cháng)距離、大容量及多重化的通信系統器件系列。
三菱電機具備世界一流的生產(chǎn)能力,能夠以合理的價(jià)格和供應能力支持中國的寬帶普及。三菱電機已經(jīng)量產(chǎn)了單通道世界最高傳輸速度40Gbps的器件,為中高端光通信市場(chǎng)的發(fā)展做出了貢獻。
網(wǎng)絡(luò )用量全面暴增
渡邊:三菱電機認為,現時(shí)社會(huì )上出現的四大趨勢,給今后的光通信市場(chǎng)帶來(lái)很大的影響。第一、社交媒體的發(fā)展,提升了上游的寬帶需求;第二、視頻點(diǎn)播技術(shù)也擴大下游寬帶的需要;第三、智能手機性能的不斷完善,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的連接更加容易,令更多固定網(wǎng)絡(luò )通信轉向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò );第四、云計算的出現(從各個(gè)終端匯集成大量數據),增加對更大容量和寬帶的數據中心需求。由此引伸出三大領(lǐng)域的發(fā)展,即移動(dòng)回程,數據中心和光纖到戶(hù)。
隨著(zhù)智能手機的急速普及,開(kāi)發(fā)了移動(dòng)回程高速系統,速率從2011年末的3Gbps,發(fā)展到今天的6Gbps,今后將會(huì )提升至10Gbps。
數據中心也從低速到高速急劇轉變,10Gbps以下的系統數量正在急速下降,今后40Gbps,或100Gbps的系統將成為主流。
至于光纖到戶(hù),過(guò)往的主流是GE-PON或G-PON,每年持續增加幾十個(gè)百分點(diǎn),到今年已呈下降赹勢。新一代的10GE-PON系統已正式登上舞臺,預計到了2017年,其需求量會(huì )超過(guò)現有系統。
總的來(lái)說(shuō),由于系統走向高速化及大容量化發(fā)展,市場(chǎng)逐漸要求更有效率的組件。為此,包括收發(fā)器MSA規格的CFP系列在內的所有系統,需要進(jìn)行小型化及低功耗化,通過(guò)革新部件作為突破口。
產(chǎn)品朝小型化及低功耗發(fā)展
三菱電機力求革新激光二極管的管芯,開(kāi)發(fā)了能提高10Gbps以上的高速系統的低電壓管芯。并利用這個(gè)技術(shù),開(kāi)發(fā)了面向100G數據中心的低功耗的EML TOSA。為了提高移動(dòng)回程高速系統的效率,開(kāi)發(fā)了10Gbps低功耗TOSA。
對于光纖到戶(hù)系統,解決方案是內置制冷器的EML激光器,使用TOCAN封裝,提供低功耗及與現有系統兼容的器件和解決方案。
至于新開(kāi)發(fā)的EML管芯,主要適用于10Gbps以上高速系統的激光二極管管芯與調制器合為一體的光器件。三菱電機改進(jìn)了過(guò)往的管芯構造,把活性層的位置提升到脊構造的位置,大幅提升了電場(chǎng)密度并降低了電容量,成功使驅動(dòng)電壓從2.5Vpp降低到1.5Vpp,大幅降低管芯及周邊驅動(dòng)電路的功耗。
三菱電機使用這個(gè)EML芯片,首先開(kāi)發(fā)出用于CFP2的4ch 25G EML TOSA。通過(guò)這個(gè)TOSA,驅動(dòng)器可以放棄一貫使用的GaAs(砷化鎵)工藝,改為功耗更低的SiGe(鍺化硅)IC,令要求規格從9W變?yōu)?W,并把與4ch元件一體化的TOSA,用于新一代收發(fā)器的CFP4。
通過(guò)一體化提升制冷器的效率,實(shí)現CFP4收發(fā)器整體功耗6W的目標。對于將來(lái)要求更低功耗,更小型的100Gbps的QSFP+28封裝,三菱電機將會(huì )開(kāi)發(fā)非制冷的直調器件,并提供解決方案。
在移動(dòng)回程中,今后將會(huì )更多采用40公里,10Gbps的SFP+收發(fā)器。40公里的SFP+雖然實(shí)現,但僅限于要求功耗1.5W的系統。由于擴張溫度范圍以及具有CDR功能的SFP+難以實(shí)現功耗規格,其適用范圍有限。三菱電機開(kāi)發(fā)出低功耗的TOSA,可以滿(mǎn)足擴展溫度0~85度下工作,解決內置CDR功能的SFP+中1.5W功耗。
對于下一代的10G-EPON或XG-PON系統,三菱電機準備了可以從現有GE-PON及G-PON輕松升級的方案。在ONU側,新開(kāi)發(fā)出專(zhuān)有設計的10Gbps DFB激光器。通過(guò)現有GE-PON,G-PON使用相同管腿,令5.6mm直徑TOCAN得以實(shí)現??蛻?hù)可以使用相同尺寸的TOCAN來(lái)升級。
OLT側中開(kāi)發(fā)了面向通用三相組件設計的EML新封裝形式。EML激光器和DFB,FP不同,其中需要溫度控制制冷器。配置這一制冷器一般采用簡(jiǎn)單的BOX型封裝。但是BOX型封裝在OLT三相組件組裝時(shí)難以直接焊接,不利于低成本,大批量的光纖到戶(hù)應用。
三菱電機將DFB,FP同樣采用5.6mm直徑的TOCAN與制冷器成功封裝在一起,使之可應用在提高生產(chǎn)效率,并使用現有設計的三相組件中,為新一代PON系統的早期普及貢獻了力量。三菱電機通過(guò)這些方案可以對中國通信市場(chǎng)的發(fā)展做出貢獻。
中川:三菱電機的通訊產(chǎn)品分為三大部分:第一部分是光通訊系統,可以分成光纖的FTTx連接系統;國與國間連接的骨干網(wǎng),比方說(shuō)海底的光纖;城市跟城市間的數據的傳送,稱(chēng)為ROADM;和家庭用的機頂盒。第二部分,影像安全系統。第三部分,無(wú)線(xiàn)通訊系統。
中川潤一先生在發(fā)言
三菱電機光器件的研發(fā)是從1997年開(kāi)始,當時(shí)是50兆PON器件,到現在為止開(kāi)發(fā)歷史有15年多了,從2004年開(kāi)發(fā)了1Gb/s的GE-PON,現在正在實(shí)現下一代的新產(chǎn)品,是10G-EPON和40 G的光器件的產(chǎn)品化。
三菱電機是光通訊行業(yè)的領(lǐng)先者。2012年三菱電機在日本FTTx的市場(chǎng)占有率是36%,向日本主要的電信供應商供應10G -EPON設備。
10G-EPON比目前的PON傳送的速度要快10倍,10G-EPON具備三大優(yōu)點(diǎn),與在同一根光纖上和目前的GE-PON兼容;容量更大、用戶(hù)到達成本更低;雖然用戶(hù)更多,但傳送的效率會(huì )更高。
三菱電機已經(jīng)完成了10G-EPON非對稱(chēng)型PR30收發(fā)器的產(chǎn)品化,向市場(chǎng)提供對稱(chēng)型PR30收發(fā)器的樣品?,F正開(kāi)發(fā)作為PRX30、PR30低功耗第二代產(chǎn)品,并利用PR40,開(kāi)發(fā)多重波長(cháng)技術(shù)的大容量TWDM-PON。
至于10G-EPON、OLT的XFP產(chǎn)品,完全符合中國的CCSA和IEEE802.3av規格,兼容10G和1G信號的同時(shí)傳送,反應時(shí)間特性遠遠超出其他公司。
在10G-EPON、ONU端的XFP產(chǎn)品上,這個(gè)產(chǎn)品也是符合IEEE802.3av和中國CCSA規格。跟其他公司的產(chǎn)品比較,三菱電機的產(chǎn)品開(kāi)關(guān)時(shí)間傳送速度更快,可以在戶(hù)外使用,工作溫度可以從負40度到正85度,可以更自由地構筑10G-EPON的系統。
三菱電機的產(chǎn)品一直用于太平洋海底電纜、大西洋海底電纜、印度洋海底電纜的WDM終局端,還有日本的DWDM和ROAM的裝置上。在2012年,三菱電機的40G數字收發(fā)器在世界上首先被用在三大洋海底電纜上。在2013年,向市場(chǎng)供應了100G的ROAM光器件。
至于DWDM光模塊的開(kāi)發(fā)進(jìn)程,目前是第一代長(cháng)距離100G收發(fā)器,估計在2014年可以開(kāi)發(fā)出第二代低功耗、小型化的DWDM收發(fā)器。在2015年至2016年間,可以開(kāi)發(fā)出第三代收發(fā)器。。
三菱電機100G的DWDM收發(fā)器的特點(diǎn)是,采用公司自主開(kāi)發(fā)的大規模數字集成電路,提高了FEC特性,可以達到11dB。分散補償是正負56000ps/nm,偏光分散補償可以達到105ps,這個(gè)器件在陸地上的傳送距離是1500公里或以上,在海底它可以傳送到三千公里以上,可以用在C或L的波段上面。調制方式是DP-QPSK,采用三菱電機公司特有的軟判定FEC,實(shí)現了高性能。
三菱電機在中國市場(chǎng)上有兩大發(fā)展潛力的產(chǎn)品,第一個(gè)是目前所生產(chǎn)的10G-EPON系統;另一個(gè)是100GDWDM/ROAM。
提供高品質(zhì)產(chǎn)品支持寬帶中國
答記者問(wèn)環(huán)節
中國智能化網(wǎng):最近中國政府提出寬帶中國計劃,目前光器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況是怎么樣的?在發(fā)展中的阻力又有哪一些?三菱電機在克服這些困難上有怎樣的規劃和布局?
谷口:中國總理李克強先生在8月14號發(fā)表了寬帶中國政策,是一個(gè)非常好的政策,我們十分看好中國市場(chǎng)的日后發(fā)展,會(huì )把高品質(zhì)的光模塊提供給中國市場(chǎng),協(xié)助中國寬帶市場(chǎng)的發(fā)展。
渡邊:目前的著(zhù)眼點(diǎn)是40G到100G的高速傳輸,目前的傳輸距離較短,必須解決小型化和低功耗的要求。我們準備在來(lái)年推出100G,高度集成,以低電壓驅動(dòng)技術(shù)作為特性的模塊。
工控智能化雜志:目前100G的關(guān)鍵器件發(fā)展情況如何,100G的關(guān)鍵核心技術(shù)廠(chǎng)商是否依然是有限的,它的主要技術(shù)難度是在哪一方面?
渡邊:對于100G的系統,今年各個(gè)廠(chǎng)家都在進(jìn)行自主開(kāi)發(fā),預計明年陸續有產(chǎn)品推出來(lái),困難點(diǎn)在于系統要求越來(lái)越小型化,從模塊到器件,小型化、低功耗都是要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
通訊世界:剛才提到三菱電機是今年2月份開(kāi)始推出了100G DWDM的收發(fā)器,出貨量怎樣,在份額上三菱電機是什么樣的水平?剛才提到三菱電機收發(fā)器的價(jià)格是有競爭力的,現在收發(fā)器的價(jià)格成本是否還依然比較高?
中川:針對生產(chǎn)能力,我們根據市場(chǎng)的需求在逐步增強產(chǎn)能。關(guān)于市場(chǎng)份額,現在我們只是把100G的DWDM系統供應給日本的主要電信供應商,沒(méi)有在全球市場(chǎng)上公開(kāi)銷(xiāo)售。價(jià)格方面,目前大概是200萬(wàn)到300萬(wàn)日元。因為這個(gè)產(chǎn)品是一個(gè)很新的產(chǎn)品,市場(chǎng)的規模有多也不是很清楚,所以算不出一個(gè)占有率。
中國光電網(wǎng):10G EPON市場(chǎng)大家談?wù)摿撕芫?,但是很多人?0G EPON什么時(shí)候能夠大規模的應用還是存在疑問(wèn)的,想問(wèn)一下你們的看法?日本與中國的10G EPON市場(chǎng)啟動(dòng)點(diǎn)是不是有所區別,是不是日本更快一點(diǎn)?2017年的需求量預測是多少?
渡邊:我們預測2017年10G EPON的需求超過(guò)GPON和EPON,在中國市場(chǎng)和全球市場(chǎng)可以看到GPON和EPON的需求在減緩,同時(shí)10G的EPON和10GPON的投入從今年年底或明年年初開(kāi)始增長(cháng),從增長(cháng)量上我們得到一個(gè)預測,每年的增長(cháng)速率在2017年達到或超過(guò)目前GPON和EPON的需求水平。
2013年末中國10G-EPON有一個(gè)增長(cháng),主要需求是非對稱(chēng)10G-EPON。日本的市場(chǎng)預計在2014年啟動(dòng),主要需求是對稱(chēng)型10G-EPON。