无源器件与耦合

准直器

Collimator
2026 新词图解

定义

把光纤输出的发散光变为平行光束、或把平行光耦合回光纤的组件,是自由空间光路的基础件。

图解

电交换要把光变回电再变回光 · 光交换直接让光「拐弯」电分组交换(Spine-Leaf)Spine 电交换机LeafLeafLeafO-E-OO-E-OO-E-O每一次跨 Leaf 通信都要经过两次光电转换,带来功耗与时延代价:电交换芯片本身就是整机最大的功耗与成本项优点:分组化灵活,任意端口可互通光电路交换(OCS)光交换矩阵MEMS / 硅光 / 液晶 / 压电节点 A节点 B节点 C光信号在矩阵内部直接切换,全程不落地成电信号带宽与协议无关,切换本身几乎不耗电代价:电路交换,切换有毫秒级建立时间适合大块流量(训练任务调度),不适合细粒度突发
电交换与光交换 电交换的代价藏在「O-E-O」这三个字母里:每一跳都要把光信号变回电、处理完再变回光。OCS 让光在矩阵内部直接拐弯,带宽与协议解耦、切换几乎不耗电,代价是电路交换固有的建立时间,因此更适合训练任务这类大块流量调度。
光纤怎么成束、怎么对接 · 通道越多,对准精度越要命FAU 光纤阵列(4 通道示意)V 型槽基板把光纤按固定间距排列间距精度直接决定耦合损耗CPO 需要可拆卸、可现场端接的方案LC 双工(2 芯)配合 WDM,2 芯可承载 8 波布线密度受限场景常用MPO-16(16 芯并行)8 收 8 发,400G/800G SR8 与 DR8 的基础芯数越多,插损与清洁度要求越高光纤 Shuffle 与 ELS Shuffle 则是「在机箱内部重新分配光纤走向」的定制化部件,随 CPO/NPO 一起成为新品类。
光纤阵列与连接器 光纤阵列 FAU 是把多根光纤按微米级精度排列并固定的部件,它是「芯片—光纤」之间的最后一环。通道数越多、间距越小,对准精度要求越高,这也是为什么高速并行方案(800G SR8/DR8、CPO)的良率难点常常落在这个看似不起眼的部件上。

说明

准直器把光纤输出的发散光转换为平行光束,或把平行光束聚焦回光纤。它在自由空间光路(如 MEMS 光开关、光学互连模块)中是基础元件,负责让光束在空间中长距离传播而不明显扩散。

在 OCS 这类基于 MEMS 微镜的系统中,准直器的质量直接决定插入损耗与串扰:光束的准直度越好,微镜偏转后的对位误差容忍度就越高。因此它虽然单价不高,却是影响整机性能的关键件。

从产业链角度看,准直器、精密光学元件属于「小件但不可省」的品类。在 CPO/NPO 与 OCS 同时放量时,这类元件的产能与一致性会成为新的关注点。

关键数字

准直度核心性能指标
影响插损与串扰在 OCS 中尤为关键
小件不可省产能与一致性是关注点

关键要点

  • 在光电路交换(OCS)中承担光路对准的关键角色,精度要求高。
  • 液晶路线 OCS 的最大卡点就在外围准直器上,可见其制造难度。
  • 二维准直器用于 OCS 光路对准,是精密光学元件环节的核心品类之一。
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