Optical Communication -- Core Vocabulary Guide | 2026.04
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| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| Photon | 光子 | 光通信的基本量子，携带信息，以光速传播 |
| Wavelength (λ) | 波长 | 光波周期长度；三大窗口：850nm(短距多模)/1310nm(长距零色散)/1550nm(长距低损) |
| Frequency | 频率 | 光波每秒振动次数；光速c=频率×波长(恒定3×10⁸m/s) |
| Refractive Index (n) | 折射率 | n=c/v，光在真空与介质中速度比；光纤全反射物理基础：n(芯)>n(包层) |
| Total Internal Reflection | 全反射 | 入射角>临界角时无泄漏传播；光纤传光的核心原理 |
| Attenuation | 衰减(dB/km) | 光信号传播中的能量损失；1310nm约0.35dB/km；1550nm约0.2dB/km |
| Dispersion | 色散 | 不同波长传播速度不同导致脉冲展宽->信号失真->限制带宽距离；类型：材料色散+波导色散+模式色散 |
| Nonlinear Effect | 非线性效应 | 高功率下SRS/SBS/SPM/FWM，限制单波长最大功率和传输距离 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| dB (Decibel) | 分贝 | 功率相对比值：dB=10×log₁₀(P₁/P₂)；3dB=功率减半；10dB=减90% |
| dBm | 分贝毫瓦 | 绝对功率：dBm=10×log₁₀(P_mw/1mW)；0dBm=1mW；-10dBm=0.1mW |
| Loss Budget | 损耗预算 | 光链路允许的最大衰减总和(dB)，决定最大无中继传输距离 |
| Bandwidth-Distance Product | 带宽距离积 | 光纤带宽指标(MHz·km)；OM3多模=2000MHz·km；SMF单模>10THz·km |
| Numerical Aperture (NA) | 数值孔径 | 光纤收光能力参数；NA越大->收光角越大->但带宽越低；设计核心权衡参数 |
| OSNR | 光信噪比 | Optical Signal-to-Noise Ratio；相干系统关键指标，衡量信号质量 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| SMF / SSMF | 单模光纤 | 仅传导一个模式(9μm芯径)，无模间色散；1310nm零色散；1550nm低损；长距>10km必备；型号G.652.D(最普遍)/G.654.E(海缆) |
| MMF | 多模光纤 | 芯径50/62.5μm，传导数百个模式；带宽受限仅用于短距(≤300m)；数据中心服务器-交换机互联；型号OM3(2000MHz·km)/OM4/OM5 |
| G.652 | 标准单模光纤 | 最普遍的单模光纤，1310nm零色散点，1550nm低损0.2dB/km；接入网/城域网/骨干网通用 |
| G.654 | 截止波长位移光纤 | Cutoff-Shifted，超低损0.17dB/km@1550nm，大有效面积，抑制非线性；海缆/超长距专用 |
| G.655 | 非零色散位移光纤 | NZ-DSF，抑制四波混频FWM，DWDM长距系统专用 |
| G.657 | 弯曲不敏感光纤 | Bend-Insensitive，弯曲损耗<0.1dB(10mm半径)，FTTH入户必备 |
| Preform | 预制棒 | 光纤原材料棒，VAD/OVD法制作；加热拉丝成125μm光纤；预制棒质量是核心壁垒，长飞光纤是龙头 |
| Fiber Drawing | 光纤拉丝 | 把预制棒在2000°C加热拉成细光纤的工艺，拉丝速度+退火张力决定光纤强度 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| OPGW | 复合光缆 | Optical Ground Wire，架在高压输电线路上，兼具避雷线+通信，电力通信主流方案 |
| ADSS | 全介质自承光缆 | All-Dielectric Self-Supporting，全介质无金属，挂电力杆塔 |
| Submarine Cable | 海底光缆 | 埋设海底，跨洋通信，全球95%互联网流量靠它；中天科技/亨通光电/东方电缆(603606) |
| FTTx | 光纤到x | Fiber To The x：FTTH(户)/FTTB(楼)/FTTC(路边)/FTTO(办公室)，接入最后一公里，GPON/EPON技术 |
| Cable Jacket | 护套 | 光缆最外层PE护套，防潮防水防机械损伤；室内/室外要求不同 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| LD / Laser Diode | 激光二极管 | 电流注入产生相干光(所有光子同频同相)，光通信唯一实用光源，半导体材料(InP/GaAs)制成 |
| VCSEL | 垂直腔面发射激光器 | Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，发光方向垂直于芯片表面；成本低(DFB的1/5)；850nm短距多模，数据中心25G/100G VCSEL主流；GaAs衬底 |
| DFB | 分布反馈激光器 | Distributed Feedback Laser，内置分布式布拉格光栅实现单纵模；1310/1550nm单模；10-80km光模块必备光源；InP衬底；源杰科技是A股对标 |
| DBR | 分布布拉格反射激光器 | Distributed Bragg Reflector，比DFB波长控制更精确，边模抑制比更高，400G+相干/长距核心光源 |
| EML | 电吸收调制激光器 | Electro-Absorption Modulated Laser，DFB+EA调制器合封；100G/400G 40-80km长距核心；插入损耗极低 |
| SOA | 半导体光放大器 | Semiconductor Optical Amplifier，电流泵浦放大光信号，用于链路中间放大，噪声系数略高 |
| FP Laser | 法布里-泊罗激光器 | 多纵模(多波长同时振荡)，价格极低，低速(155Mbps/1.25G)接入网/有线电视用；已被DFB取代 |
| Wavelength Locker | 波长锁定器 | 用分子吸收池或光纤光栅精确锁定激光器波长到ITU标准网格，保证DWDM波长准确性 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| PIN PD | PIN光电二极管 | P-I-N结构，中间本征层耗尽区宽；响应速度中等(≤10Gbps)，成本低，短中距光模块接收端标配 |
| APD | 雪崩光电二极管 | Avalanche PhotoDiode，内部增益(雪崩效应约10-100×)，灵敏度高PIN+10dB；弱光/长距/1550nm窗口检测用，价格约为PIN 3-5× |
| TIA | 跨阻放大器 | Transimpedance Amplifier，把探测器微安级电流转电压并放大，接收灵敏度关键；常与探测器同封装(KGD) |
| Responsivity (R) | 响应度(A/W) | 探测器效率，单位入射光功率产生的光电流；1550nm典型0.8-1.0A/W |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| NRZ | 不归零编码 | Non-Return-to-Zero，0/1二进制；≤25Gbaud时主流；实现简单，成本低 |
| PAM4 | 四电平脉冲幅度调制 | Pulse Amplitude Modulation，4电平(00/01/10/11)=2bit/符号；50GBaud->100G/200G；频谱效率翻倍；但需DSP补偿SNR损失 |
| Coherent Detection | 相干检测 | 用本振激光(LO)与接收光干涉，同时恢复Phase+Amplitude+Polarization；信息量是IM-DD的4倍；100G+长距核心；需要ADC+DSP |
| QPSK / 16QAM / 64QAM | 正交幅度调制 | Phase-shift Keying；QPSK=2bit/符号，16QAM=4bit/符号，64QAM=6bit/符号；QAM阶数越高->容量越大->需要更高SNR |
| Baud Rate | 波特率 | 符号每秒(GBaud)；25GBaud NRZ=25Gbps；50GBaud PAM4=100Gbps；是光模块速率的核心衡量单位 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| Coupler / Splitter | 耦合器/分路器 | 把1路光分成多路(或合并)；PLC Splitter型损耗低，1×2/4/8/16/32...；FTTH每个用户均分必备；博创科技/仕佳光子是A股龙头 |
| OADM | 光分插复用器 | Optical Add-Drop Multiplexer，在WDM链路中上下路特定波长，其余波长直通；静态固定，非可配置 |
| ROADM | 可配置光分插复用器 | Reconfigurable OADM，远程软件可编程上下路任意波长，无需人工现场跳纤；使能智能光网络(ASON)核心器件；三大特性：colorless(波长无关)/directionless(方向无关)/gridless(栅格无关) |
| OXC | 光交叉连接 | Optical Cross-Connect，纯光层交换，不经光电光转换；大规模ROADM组网的核心节点设备 |
| Fiber Connector / FC/SC/LC | 光纤连接器 | 标准接口：FC(螺纹)/SC(卡扣)/LC(小型双芯)；PC(平面)/APC(斜面8度)，APC回损>60dB，骨干网用APC |
| Fiber Pigtail / Fan-out | 光纤尾纤/扇出 | Pigtail=一端器件+一端裸纤；Fan-out=一芯分多芯；器件与光纤的连接部件 |
| Attenuator | 光衰减器 | Fixed/Variable(可调VOA)；调节光功率，防止接收端过饱和；光功率调试必备 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| WDM | 波分复用 | Wavelength Division Multiplexing，一根光纤同时传多个波长；复用路数=容量翻倍；核心技术；粗分CWDM/密集DWDM |
| CWDM | 粗波分复用 | Coarse WDM，18λ(1270-1610nm，每20nm间隔)，间隔宽，对激光器波长精度要求低，成本低，城域网/接入网用 |
| DWDM | 密集波分复用 | Dense WDM，40/80/96λ，间隔0.4nm/0.8nm(50GHz/100GHz)；C波段全用；长途骨干网核心；需要波长锁定DFB+温控 |
| AWG | 阵列波导光栅 | Arrayed Waveguide Grapping，DWDM复用解复用核心无源芯片；仕佳光子(688313)是A股唯一能做的 |
| Thin-Film Filter (TFF) | 薄膜滤波器 | 利用多层介质膜干涉效应滤波；每个信道一个TFF；信道隔离度>30dB；成熟低成本方案 |
| Fiber Bragg Grating (FBG) | 光纤布拉格光栅 | 在光纤上刻周期性折射率变化；反射特定波长；用于：波长选择/色散补偿/传感器 |
| Isolator | 光隔离器 | 只允许光单方向通过(反向隔离>60dB)；保护激光器免受反射光损伤；发射端TOSA里必备 |
| Circulator | 光环形器 | 3端口非互易：光1->2，2->3(阻断3->1)；用于分光/保护/FBG色散补偿/OTDR |
| Gain Equalizer | 增益均衡器 | 补偿EDFA各波长增益不平坦(~3-5dB)；使DWDM各信道功率均等，保证OSNR均匀 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| InP / Indium Phosphide | 磷化铟 | 三五族化合物半导体；制作DFB/EML激光器/探测器核心衬底；波长覆盖1310-1550nm(光通信黄金窗口)；InP基光芯片=最主流工艺路线；壁垒极高，全球主要玩家：II-VI/Lumentum |
| GaAs / Gallium Arsenide | 砷化镓 | 制作VCSEL的核心材料(850nm短距)；成本比InP低；3英寸GaAs晶圆是主流 |
| InGaAs | 铟镓砷 | 三元化合物，响应度覆盖900-1700nm，制作长波探测器(APD/PIN)的吸收层；比Si在1550nm灵敏度高10× |
| LiNbO3 / Lithium Niobate | 铌酸锂 | 电光系数最高的晶体材料，制成Mach-Zehnder调制器，带宽>70GHz；光学硅；高速光模块核心材料 |
| TFLN | 薄膜铌酸锂 | Thin-Film Lithium Niobate，LiNbO3薄膜键合到SiClayer；调制器带宽>100GBaud；是800G/1.6T相干光模块的终极答案；Intel/华为在布局 |
| SiP / Silicon Photonics | 硅光 | 用CMOS工艺在SOI平台集成光器件(调制器/波导/光栅/探测器)；成本极低，Intel已量产100G/400G QSFP-DD；弯道超车路线 |
| SiC / Silicon Carbide | 碳化硅 | 第三代半导体，高功率高频，电力电子/新能源汽车用；天岳先进(688234)是A股SiC衬底龙头 |
| Germanium (Ge) | 锗 | 红外光学材料，光电探测器衬底；云南锗业(002428)主营锗矿开采和深加工 |
| epi-wafer / 外延片 | 外延片 | 在衬底上生长有源功能层(InGaAsP等)；外延生长(MOCVD/MBE)是光芯片制造最核心工艺；国产化率极低，是卡脖子之首 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| PIC | 光子集成电路 | Photonic Integrated Circuit，把多个光器件单片集成在同一芯片上；类比电子IC；降低光模块成本和尺寸的核心路径 |
| Hybrid Integration | 混合集成 | 把InP激光器芯片bonding到硅光芯片上；结合硅光成本+InP有源光源；是目前量产最成熟方案 |
| Monolithic Integration | 单片集成 | 同一衬底(InP)上制作所有器件(包括有源+无源)；工艺难度最高，性能最优；InP是唯一可行平台 |
| Foundry Service (PDK) | 代工服务/设计套件 | 光子芯片代工fab(IMEC/TowerJazz/SITRI)提供PDK；类比芯片晶圆代工；国内：上海工研院(SITRI) |
| Photonic Design Automation | 光子设计自动化 | 类比电子IC的EDA；用Luceda/IPKISS设计PIC；国产EDA几乎空白，是另一卡脖子环节 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| TOSA | 光发射组件 | Transmitter Optical Sub-Assembly，含激光器DFB/VCSEL+光隔离器+热电制冷器(TEC)；是光模块的发射端核心 |
| ROSA | 光接收组件 | Receiver Optical Sub-Assembly，含探测器PIN/APD+跨阻放大器(TIA)；是光模块的接收端核心 |
| BOSA | 双向光组件 | Bi-directional OSA，发射+接收合封，1根光纤实现双向传输；FTTH ONU端必备 |
| DSP / SerDes | 数字信号处理器 | Digital Signal Processor，执行色散补偿/均衡/纠错/调制解调；相干光模块的大脑；SerDes=高速串行/并行转换接口 |
| CDR | 时钟数据恢复 | Clock and Data Recovery，从数据流中恢复时钟信号并对齐数据；NRZ光模块常用CDR芯片 |
| TEC | 热电制冷器 | Thermoelectric Cooler，激光器波长对温度敏感(0.1nm/°C)；TEC精确控温使波长稳定；DWDM激光器必备 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| SFP+ | 小型热插拔光模块 | Small Form-factor Pluggable Plus，10G时代标志性封装；1×1通道；接入网/城域网10G端口主力配角 |
| QSFP28 | 28通道QSFP | Quad Small Form-factor Pluggable 28，4×28Gbps=100G；数据中心100G SR4/LR4核心封装 |
| QSFP-DD | 双密度QSFP | Quad Small Form-factor Pluggable Double Density，8×25G/8×50G=200G/400G；是400G数据中心主流封装(DR4/FR4/SR8) |
| OSFP | Octal Small Form-factor Pluggable | 8×50G=400G；OSFP比QSFP-DD稍大；内置散热片，功耗稍高；Google/Arista主推 |
| CPO | 共封装光学 | Co-Packaged Optics，光引擎直接封装在交换机ASIC旁边(而非可插拔)；距离从cm级缩短到mm级；功耗降50%+；是数据中心交换机的终极演进方向 |
| SFP28 | 25G SFP+ | 1×25Gbps，100G时代服务器上联25G是主流 |
| Cage / Bail Clamp | 光模块笼子/锁扣 | 交换机面板上的金属外壳，物理固定SFP/QSFP模块 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| Data Rate | 速率 | 光模块传输速度(bps)；历史：1G->10G->25G->100G->400G->800G->1.6T |
| Transmission Distance | 传输距离 | SR(Short Range,<=100m MMF)/LR(Long Range,10km SMF)/ER(Extended,40km SMF)/ZR(80km SMF) |
| Power Consumption | 功耗(W) | 光模块运行时消耗功率；400G QSFP-DD典型5-15W；CPO可降到2-3W |
| Operating Temperature | 工作温度 | 商业级(0-70C)/工业级(-40-85C)；DWDM光模块对温度更敏感，需要TEC控温 |
| FEC | 前向纠错 | Forward Error Correction，在光模块内部添加纠错码，纠正传输误码；可降低BER要求；25G/100G用RS-FEC；400G用强FEC(KSF/UFEC) |
| BER | 误码率 | Bit Error Rate，比特错误比例；10的-12次方是工业标准(无FEC)；FEC可允许10的-3次方量级通过 |
| Extinction Ratio | 消光比 | 逻辑1平均功率/逻辑0平均功率(dB)；消光比越高信号质量越好，但过高会非线性；典型10dB |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| FTTH | 光纤到户 | Fiber To The Home，光纤直接到用户家里；GPON/EPON/XGS-PON技术；10G PON是当前升级方向；中国FTTH渗透率全球领先 |
| GPON / EPON | 无源光网络 | Gigabit/Ethernet PON，上下行通过不同波长(WDM)实现，共享光纤基础设施；局端OLT->分光器(1:N)->用户端ONU |
| XGS-PON | 对称10G PON | 10Gbps对称无源光网络，XG(S)-PON，升级方向；中国电信/联通大力推进XGS-PON部署 |
| ODN | 光配线网络 | Optical Distribution Network，从OLT到ONU之间的光缆/分光器/接头盒/ODF整个配线系统；是FTTH建设的主要成本(约60%) |
| OLT | 光线路终端 | Optical Line Terminal，局端设备，汇聚用户侧光信号上联到BRAS/汇聚交换机；PON系统的核心局端设备 |
| ONT / ONU | 光网络终端 | Optical Network Termination/Home，光纤到户的用户端设备；俗称光猫 |
| BRAS | 宽带远程接入服务器 | Broadband Remote Access Server，汇聚FTTH用户侧流量的核心路由设备；上联城域网，下联OLT；运营商宽带业务控制点 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| OTN | 光传送网 | Optical Transport Network，ITU-T标准的光传输网络；电层(ODU)+光层(OCh)分离；SDH的升级演进；是电信运营商骨干网的主流技术 |
| SDH / SONET | 同步数字体系 | Synchronous Digital Hierarchy，90年代-2000s主流传输标准；STM-1=155Mbps，STM-64=10Gbps；已基本被OTN取代 |
| DWDM Terminal | DWDM终端设备 | 波分终端，复用器+解复用器+功率放大器(BA)+前置放大器(PA)；组成端到端的DWDM链路 |
| BA / PA | 功率/前置放大器 | Booster Amplifier/Pre-Amplifier，EDFA(掺铒光纤放大器)功率放大放发射端，前置放大放接收端；补偿光纤链路损耗(约0.25dB/km) |
| ROADM | 可配置光分插复用器 | 远程配置波长上下路，使能波长级灵活调度；是智能光网络(ASON)的核心节点设备 |
| Fiber Cut | 光缆中断 | 挖断/损坏光缆导致通信中断；是最常见的网络故障类型；保护路由(1+1/1:1)是应对手段 |
| ASON | 自动交换光网络 | Automatically Switched Optical Network，基于ROADM/OXC实现控制平面自动化，按需动态分配波长；是光网络的终极智能化目标 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| Server-To-TOR | 服务器到交换机 | 数据中心的最低层互联；服务器网卡(NIC)通过DAC/AOC/光模块上联到TOR交换机；10G->25G->100G演进中 |
| TOR-To-Leaf | 交换机到叶交换机 | 10G/40G->100G/400G；叶交换机是Spine-Leaf架构的接入层 |
| Leaf-To-Spine | 叶到脊交换机 | Spine-Leaf架构中脊层，叶交换机上联到Spine；叶脊之间用400G互联 |
| DCI | 数据中心互联 | Data Center Interconnect，多个数据中心之间的高速光互联；用相干100G/400G/800G；距离10-120km |
| AOC | 有源光缆 | Active Optical Cable，光模块+光纤一体化封装，长度固定(10-100m)，比分离光模块+跳线成本低，主要用于服务器-交换机互联(5-30m) |
| DAC | 直连铜缆 | Direct Attach Cable，铜缆直连(无光模块)，成本极低(<1美元/米)，<5m短距，功耗极低；服务器上联10G/25G DAC是主流 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| SR4 / SR8 | 短距多模 | 4λ/8λ并行传输，850nm MMF，100m/300m；服务器-交换机短距互联；VCSEL光源，成本最低；QSFP28 SR4=4×25G |
| DR4 / FR4 / LR4 | 单模4λ | 4λ波分，SMF；DR4=500m(数据中心内)；FR4=2km；LR4=10km；是400G数通主流；EML/DFB光源 |
| PSM4 | 并行单模4λ | Parallel Single Mode 4λ，4个CWDM波长，SMF，500m/2km；与DR4竞争，量小于DR4 |
| CWDM4 / FR4 | 粗波分4λ | 2km SMF，1271/1291/1311/1331nm；低成本WDM方案；QSFP28 CWDM4是100G 2km数通主力 |
| 400G SR4 / DR4 | 400G短距/单模 | QSFP-DD封装；SR4=MMF 100m(VCSEL)；DR4=SMF 500m(EML)；FR4=SMF 2km(CWDM)；400G是2024-2026年数据中心主流 |
| 800G SR8 / DR8 | 800G数通 | QSFP-DD/OSFP封装；SR8=MMF 100m；DR8=SMF 500m；800G=8×100G(PAM4)是下一代升级方向；中际旭创是全球800G最领先厂商 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| Coherent Optics | 相干光通信 | 用本振激光干涉接收，同时恢复光的Phase(相位)+Amplitude(幅度)+Polarization(偏振)；比IM-DD信息量提升4倍；100G+长距核心 |
| LO / Local Oscillator | 本振激光 | 相干接收的核心器件，与信号光干涉；功率越高OSNR越高，但成本也高；DWDM长距系统需要高功率稳定本振 |
| DP-QPSK / DP-16QAM | 双偏振正交调制 | Dual-Polarization QPSK/16QAM，QPSK=2bit/符号，加上偏振复用=4bit/符号；200G用DP-QPSK(32GBaud)；400G用DP-16QAM(64GBaud)；容量vs距离权衡 |
| 400G ZR | 400G短距相干 | OpenZR+协议，QSFP-DD封装，DWDM直连(80km)；不需要中继，替代传统OTN；Cisco/Acacia/Nvidia是主要供应商 |
| 英文术语 | 中文名称 | 概念详解 |
|---|---|---|
| CPO | 共封装光学 | Co-Packaged Optics，光引擎直接die-to-package贴在交换ASIC旁边，距离从cm->mm；功耗降50%+；带宽密度提升10x；是数据中心交换机的终极演进；挑战：热管理/可维护性；Nvidia/Intel/博通在推 |
| LPO | 线性直驱光模块 | Linear-drive Pluggable Optics，去掉DSP(Tx+Rz均不用)，用TIA/Driver直驱；大幅降功耗和延迟；挑战：SerDes兼容性；MACOM/多厂商在推；中际旭创有LPO产品 |
| SDM | 空分复用 | Space Division Multiplexing，多芯光纤(MCF,7芯/19芯)或模式复用(MDM)叠加WDM，理论容量提升数倍；仍处于实验室阶段，商业化尚远 |
| Quantum Communication | 量子通信 | 用量子纠缠/量子密钥分发(QKD)实现理论上无法窃听的安全通信；量子保密通信；中国墨子号卫星是全球领先；不是传统光通信产业 |
| Optical Switching | 光交换 | 用光信号实现数据包路由交换，不经光电转换；0.64ns极低延迟；Celestica/Juniper/华为在研；量产尚远 |