中板光学和光纤连接

什么是中板光纤连接？

中板光纤连接是指将光纤连接嵌入印刷电路板（PCB）中，或靠近系统中的有源设备。与传统的边缘安装光学接口不同，中板连接允许将光缆或连接器深入电子系统内部，以支持中板光学系统。这项技术有助于提高信号完整性、减少插入损耗并提高长距离数据传输速度，而不会产生电磁干扰（EMI）问题。

 

中板光纤连接的应用和必要性

随着数据传输速率的不断飙升，电信、数据中心、高性能计算（HPC）和航空航天等行业都需要强大的高速连接解决方案。需要中板光纤连接来支持服务器和存储系统的超高速互连，确保高速光网络设备内的高效光纤传输。

大多数系统级电子到光学（E/O）域转换都是通过可插拔收发器在前面板上进行的。虽然可插拔收发器解决方案是一种成熟的解决方案，但当带宽和光纤密度较高时，它就会成为瓶颈。板中光学器件提供了一种替代解决方案，可在前面板之外进行 E/O 转换。

中板光纤连接的必要性源于对更高数据传输速率、更低功耗以及比传统铜互连更低信号损耗的日益增长的需求。随着速度超过 100Gbps 或更高，印刷电路板上的铜线难以在长距离上保持信号完整性。而光纤则提供了一种可行的解决方案，它消除了与衰减和电磁干扰有关的问题。此外，将光纤推近芯片是实现最佳性能的关键，因为它能最大限度地减少信号衰减并提高整体效率。这样还能在芯片出现故障时快速断开和更换，从而减少停机时间和维护成本。

 

板中光学器件的优势

在数据中心交换机中使用中板光学器件有一个显著优势：能够在整个数据中心使用单一类型的交换机。传统的前面板收发器方法不具备这种优势，导致市场上出现了各种类型的交换机：具有大量薄端口（如 SFP+）的叶式/边缘交换机和具有较少较大端口（如 QFSP）的脊式/核心交换机。不过，有了中板光学收发器，并利用 ASIC 制造商在设备间分配带宽的灵活性，就可以定制每个交换机的端口数量及其带宽。因此，单一类型的交换机就能服务于整个数据中心。这种交换机可以通过软件重新配置和调整，例如，128 个 10G 端口、32 个 40G 端口或不同端口数和速度的组合。这样可以最大限度地发挥规模经济的优势，并灵活地调整和改进数据中心基础设施。

 

中板连接的挑战

在网络交换机中部署板中光学连接面临着一些挑战，主要原因是这些环境对热和空间的严格限制。由于交换机会产生大量热量，因此可靠耐用的光连接器对于在持续热应力下保持性能和使用寿命至关重要。此外，高光纤密度是支持数据中心日益增长的带宽需求的关键要求，这就需要紧凑而高效的光学接口。

另一个关键因素是便于维护--连接器必须能够快速配接和拆卸，以便在不中断网络运行的情况下更换故障光学器件。在确保信号完整性和机械稳定性的同时兼顾这些要求，仍然是推进中板光连接解决方案的重大工程挑战。

 

以 SENKO 产品为重点的可用解决方案

有几家公司提供中板光纤连接解决方案，但 SENKO Advanced Components 凭借其创新方法脱颖而出。SENKO 的微型套圈技术可在超紧凑的外形尺寸内实现精确的光纤对齐，从而进一步提高性能，减少插入损耗并提高整体连接可靠性。

对于光纤数量较多的解决方案，SENKO 提供中板多芯连接器 (MBMC) MT 连接器，在需要多个 MT 卡套的情况下提供可堆叠 MT 解决方案。此外，还可选择使用 AirMT 卡套，以提高卡套抗污染能力。

在光纤连接空间非常有限的情况下，SENKO 的金属 PIC 连接器 (MPC) 也是一种选择。MPC 由冲压而成的金属光学工作台和微镜阵列构成，微镜阵列可将光束从光纤聚焦到中板光学器件。

结语

板中光纤连接克服了铜缆互连的局限性，正在彻底改变高速数据传输。随着各行各业对更高性能和更低信号损耗的追求，嵌入 PCB 内的光纤提供了理想的解决方案。虽然挑战依然存在，但 SENKO 等公司正在通过先进的中板光纤解决方案铺平道路，确保无缝集成、可靠性和卓越性能。随着高速连接需求的增长，中板光纤技术将继续在下一代数据通信基础设施中发挥关键作用。