中国科学院 信用:CC0公共领域 互联网使用的爆炸性增长导致了数据中心能耗的爆炸式增长
垂直腔面发射激光器(VCSELs)由于其简单、低成本和大数据传输速率，是满足这种数据中心中高达几百米的单或多模光纤的光互连要求的关键使能设备
在过去几年中，实现更高的比特率一直是研发的既定目标
下一个挑战将是专注于降低激光器和驱动器的能耗——这是比特率的一个函数
在潜在最大可能比特率下传输的能量成本、预失真或前向纠错的使用需要与较低比特率下数据传输的能量成本和设备寿命进行比较
最后，数据中心总成本的寿命终止考虑将转移此类中心运营商的关注点
最近，教授
中国科学院长春光学、精细机械和物理研究所宾伯格中德绿色光子学中心的宾伯格团队已经开发出发射波长分别为850纳米、880纳米、910纳米和940纳米的垂直腔面发射激光器，这些激光器经过优化后可实现50+ Gb/s的传输速率，使多模光纤的数据传输速率达到200+ Gb/s
这是基于PAM2调制方案，没有任何预失真，导致大约2比特的频谱效率
此外，通过优化系统的最大比特率、设备寿命和系统的能耗，该小组已经证明，通过使用8个各为25 Gb/s的激光器，也可以实现200 Gb/s的传输
在25 Gb/s时，EDR甚至低于100 fJ/bit，与50 Gb/s的值相比降低了75%
对于同样的200 Gb/s的BR，虽然设备数量增加了一倍，但仍可实现50%的节能
此外，工作条件下的电流密度降低了60%，设备故障的风险也降低了
更长的设备寿命加上总能耗降低50%将过度补偿设备数量翻倍的成本
更低的功耗导致更少的热量，并且在更大的电流下会发生输出功率的温度感应翻转
最后，需要提供更少的冷却能量
因此，通过选择两个中等比特率的激光器，而不是一个以最大技术上可能的比特率工作的激光器，寿命终止成本显著增加
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