在过去的十年中，对数据中心存储和数据传输能力的需求急剧增加;这迅速扩大了每个中心内的背板到背板数据服务器互连上的负载。
图片来源:Iridian光谱技术公司
此外，在众多因素的推动下，对数据中心互连带宽的需求将继续增长。
在这些因素中，改进的技术(如闪存和固态硬盘)将使云存储成为一个更有吸引力的前景，以及对服务器、存储和网络资源的动态分配的新要求。
商业用户和消费者用户都需要通过在许多物理设备上分布虚拟计算和存储资源来实现持续的数据可用性，他们希望这种访问能够加速速度。
由于单个请求可以激活一个或多个数据中心服务器之间的多个数据交换，云提供商不得不跟上步伐，维护仓库规模的数据中心服务器，将常用的10 GbE网络适配器提升到100 GbE;800 GbE(甚至1.6 TbE)有望在短短几年内成为标准。2
在大型数据中心中利用典型秘密地拓扑(图1)，几十万的互连是必要的，以维持有效的通信跨越内部和外部服务器，即在其他位置的数据中心。
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图1所示。秘密地拓扑。图片来源:Iridian光谱技术公司
Clos提供了机架顶部(TOR)交换机和其他服务器之间的直接互连，但叶脊架构中的每一个叶交换机都连接到整个网络结构中的每一个交换机。脊柱交换机与叶交换机的连接与叶交换机与TOR交换机的连接属于同一类别。
为了响应不断发展的数据中心架构和不断增长的带宽需求，用于连接背板到TOR交换机和TOR到叶子交换机的传统铜连接已经被光互连取代，以满足更高的数据速率要求。3.
因此，数据中心设计人员和运营商一直在寻找更经济、紧凑和节能的光电收发组件。
虽然在长途系统中使用这些数据速率的传统收发器组件曾经被认为是一种选择，但它们不适合今天的数据中心使用，因为它们被配置为更长的距离互连(导致更高的成本)，同时通常会消耗更多的电力，而且通常具有更大的形状因素。
光互连带宽增强采用单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、数字相干光传输、密集波分复用(DWDM)、多空间模式等技术。
这些技术中的每一种都被用于提高光互连数据传输速率，达到接近于长途光纤连接的水平。这是由于所有通过长途光纤传输的数据必须以相同或更快的速度分布在数据中心。
光纤互连两端的光模块通常使用光过滤器来控制WDM、CWDM、DWDM和其他多波长配置中使用的不同波长通道。
在这些较短互连应用(≤1公里)中使用的过滤器使用与在长途和地铁应用中使用的过滤器相同的基础过滤涂层技术。但是，光学设计和滤光片的尺寸和厚度根据紧凑数据中心产品的具体要求进行了修改。
除了紧凑、精确的外形因素，将这些部件组合在一起的设计人员还需要高的透光率和有限的信号损耗——以及优异的反射率，如果在反射中工作的话——确保它们不必增加不必要的放大。
相对能源消耗在这个应用中也是至关重要的，使用最佳的光学互连可优化能源效率，同时控制任何相关的散热。
自定义滤波器解决方案——包括在波分复用系统中使用的传统单波长带通和边缘通单元，以及波分复用边缘滤波器——已经证明是一种经济有效的解决方案，可以满足这些需求。标准量具或其他光学滤光片也可用于这些系统中的集成激光装配(ITLA)源。
有限的空间≠有限的选择
服务器背板将许多连接器组合在一起，这意味着每个包含过滤器的组件都必须非常紧凑，以最小化其占用的体积。
在大型服务器群中，数百台甚至数千台服务器占用了大量的空间，每平方英尺的维护成本非常昂贵，因为这些巨大空间的温度控制必须在确保中心物理安全的同时进行。
因此，在数十万甚至数百万个组件中大幅度节省空间(例如，削减每个组件物理体积的30%或40%)将产生巨大的影响。
位于城市环境中的分布式数据中心——小地点相互连接，本质上形成一个大数据中心——要求同样的空间节约要求，因为在人口更多的地区，每平方英尺房地产的成本很高。
大量生产此类产品的成本迫使相当数量的零部件和过滤器生产转移到亚洲。
然而，Iridian Spectral Technologies可以提供超过20年的滤波器设计经验，专有的设计工具和自动化整个部件制造，切割和测试，以优化效率和部件质量，同时仍在北美进行制造过程。
在自动化方面的投资使Iridian能够持续大批量生产标准具和过滤器，并在降低单位成本的同时保持高质量标准。Iridian经常将其产品销售给亚洲和其他地方的低成本制造商，这是设计专业知识和制造卓越结合的结果。
Iridian Spectral Technologies的设计过程通常是基于客户的波长偏好:哪些波长需要多路复用，以及它们的间距(例如，每个激光波长之间需要5 nm, 10 nm还是20 nm的间距)。
此外，客户端必须指定这些源的首选容忍度，这有助于确定需要多少带宽。在那里，对使用条件进行检查-特别是入射角和光束的锥角。
接下来的调查形式和部分大小基于组件以适应客户的需求,考虑到组件的可用空间和标准操作温度(尽管考虑到数据中心通常都装有空调,温度通常是一个次要问题)。
在设计方案中，如上图所述，Iridian与客户的首席技术官或技术团队密切合作，在进行初始生产之前提供过滤器解决方案。
在这一点上，客户可以评估零件，并提供任何必要的反馈，然后可以应用到后续的样品轮或直接进行大批量生产。
即使在这种级别的细致工作中，Iridian Spectral也可以在短短4周内分发滤波器(从收到客户规格到最初交付)，标准件大约需要8周。
Iridian的目标是在两天内完成设计和报价，并在8到10周内将单位交付增加到每周数万(即批量生产)。考虑以下例子:
- 设计更改
最近，一个大容量客户的目标是从一个独立的组件-在过滤器产品的两侧都有自由空间-过渡到一个更薄的部分，在背面有一个环氧树脂安装(即环氧树脂直接应用于发送或接收光学)。
这个特性将允许客户端的模块比独立的、边缘安装的方向要小得多。该设计发现了一些与锥角相关的挑战(即，光线如何进入和离开过滤器)，在增加到高产量之前，通过与客户的迭代过程解决了这些问题。
- 量的要求
最近一个Iridian Spectral客户要求每周运送10,000个零件:尺寸为7mm x 1.1mm的标准具。
- 精确的形式因素
最近，一个爱尔兰客户需要一个横向尺寸为0.5mm或更小的部件，因此需要升级设备。app亚博体育在这个例子中主要的挑战是在切骰子后处理;修改真空拾取器，以适应更小的尺寸。
处理和封装是微型化组件的主要挑战，光学特性(在某些情况下)也是如此。当生产较小的形状因子时，通常在晶圆级进行光学表征，然后绘制出“好区域”，便于使用所述的好区域，为客户包装它们。
Iridian还可以提供额外服务或更换为客户源的现有产品此前已经在大量生产——组织寻找补充合作伙伴来复制一个相同的部分所有的与原来的相同的规格,通常在降低成本或收益率较高的包。
Iridian还确保了良好的内部语言技能，以处理海外客户。此外，该公司已经养成了让高效的远程工作场景成为可能的习惯，这些场景在疫情前就已经存在。
最终的想法
云存储和分布式计算数据中心的发展推动了对数据中心内更高数据传输速率的需求。随后，这就需要在光学互连方面进行创新——无论是设计上还是生产方式上，以满足大批量的需求。
Iridian Spectral Technologies拥有超过20年的经验，提供专业的滤光片及光电子学在这些中心使用。
Iridian的所有产品和产品领域都采用了自动化制造、切割和测试系统，确保了该市场领域乃至整个业务的最大效率。
使用相同的设备，很少或不需要重app亚博体育新配置，Iridian可以在一天内为一个客户装载和生产一个部件，并在第二天生产另一个客户的产品——所有这些都不会影响质量或数量。
此外，Iridian还采用了多种涂层平台，使公司能够将最合适的涂层应用到正在生产的部件上:更大或更小的光学器件，更高或更低精度的规格。
Iridian是灵活的，可以适应最有效的平台可用的应用程序。由于Iridian在众多市场开展工作，该公司拥有广泛的工具，以促进最具成本效益的解决方案，满足客户基于产品要求的需求。
参考文献
- 《光纤技术》(2017)http://dx.doi.org/10.1016/j.yofte.2017.10.002
- 以太网联盟，2020年以太网路线图，https://ethernetalliance.org/technology/2020-roadmap/
- 程启祥，Meisam Bahadori, Madeleine Glick, Sebastien Rumley, Keren Bergmen, Optica，第5卷第11期/ 2018年11月/ Optica, p 1354-1370https://www.osapublishing.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-5-11-1354&id=399361
这些信息都是由Iridian光谱技术公司提供的。亚博网站下载
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