螭虎架构尾纤可换式并行光模块
螭虎架构尾纤可换式并行光模块是芯瑞科技(成都芯瑞科技股份有限公司)自主研发的第五代光通信核心产品,于 2025 年 3 月正式发布。该产品突破传统光模块设计范式,首创 "模块 - 光纤解耦" 架构,通过尾纤可更换技术与高密度并行传输能力的结合,为军工、数据中心、智能装备等领域提供高可靠、低成本的光互联解决方案。其核心设计理念源自生物仿生学,以中国传统文化中的 "螭虎" 为命名灵感,寓意在复杂环境中保持坚韧与灵活。
产品特点
尾纤可换式革命性设计:采用专利 "快速换纤技术",当尾纤因振动、弯曲等原因断裂时,用户可在 10 秒内完成尾纤更换,模块复用率提升 90% 以上,库存成本降低 20%。相比传统模块光纤断裂即整体报废的痛点,该设计使单模块全生命周期成本下降 50%。
高密度并行传输能:支持 4T4R 至 24T24R 通道配置,单通道速率覆盖 155Mbps 至 25Gbps,单模块最高可实现 400Gbps 总传输速率。采用 850nm VCSEL 阵列技术,配合 MPO/MTP-12 接口,在 OM4 多模光纤上传输距离达 100 米,满足数据中心短距高速互联需求。
军工级可靠性保障:通过 GJB 150.16A/18A 标准三轴向 1 小时高强度振动测试(5-2000Hz)及 20g 峰值加速度冲击测试,性能波动小于 0.1dB。工作温度范围 - 40℃至 85℃,冷启动成功率 100%,适用于车载、机载等动态环境。
生态兼容性突破:兼容现有 LCC/POB 架构,支持与硅光芯片、CPO(共封装光学)技术无缝对接,为未来 800G/1.6T 模块升级预留物理空间。模块统型后采购种类减少 70%,交付周期从数周缩短至数天。
功能配置
协议支持:兼容 IEEE 802.3bs 200G/400G 以太网、光纤通道(FC)、InfiniBand 等主流通信协议,适配 PCIe 4.0/5.0 接口标准。
智能管理功能:集成 I2C 串行接口,支持实时监控光功率、温度、电压等参数,可通过远程指令实现通道使能 / 禁用。具备故障预警功能,当尾纤异常时自动触发光路切换。
安装灵活性:支持前向 / 后向两种安装方式,适配 VPX、CPCI 等标准插板结构。模块尺寸 33mm×20mm×4mm,重量仅 12g,满足嵌入式设备空间限制。
工艺创新:采用 COB(Chip-on-Board)集成封装技术,将光芯片与驱动电路直接贴装于陶瓷基板,减少信号传输损耗 0.3dB 以上。
尺寸参数
参数项 | 技术指标 |
通道配置 | 4T4R/8T8R/12T12R/24T24R(支持定制) |
单通道速率 | 155Mbps 至 25Gbps(NRZ/PAM4 双模式) |
总传输速率 | 最高 400Gbps(24T24R 配置) |
光接口类型 | MPO/MTP-12(8 芯传输 + 4 芯冗余) |
光纤兼容性 | OM3/OM4 多模光纤,支持 50/125μm、62.5/125μm 规格 |
工作温度 | -40℃至 85℃(军品级) |
封装形式 | LCC-24 陶瓷封装,支持表面贴装(SMT) |
抗振动性能 | 20Hz~2000Hz 全频段,三轴向 1 小时测试 |
功耗 | ≤1.5W(24T24R@25Gbps) |
误码率(BER) | ≤10⁻¹²(PRBS31 测试) |
工作原理
并行传输机制:采用 4 通道 / 8 通道 / 12 通道 / 24 通道并行架构,发送端将电信号拆分为多路并行数据流,通过 VCSEL 激光阵列转换为光信号,经 MPO 接口的多芯光纤同步传输。接收端通过光电探测器阵列将光信号转换为电信号,经时钟数据恢复(CDR)电路重组为原始数据流。
模块化解耦技术:尾纤与模块采用物理分离设计,通过精密陶瓷插芯实现光信号耦合。当尾纤损坏时,只需旋松固定螺丝即可更换,模块内部光学组件保持原位,避免传统方案中重新校准的繁琐流程。
抗干扰设计:金属屏蔽层配合电子灌胶工艺,有效抑制电磁干扰(EMI)。内置自动功率控制(APC)电路,确保光功率输出稳定性优于 ±0.5dBm。
生产企业概述
(一)企业背景
成都芯瑞科技股份有限公司成立于 2012 年,总部位于成都双流航空港经济开发区,2016 年在新三板挂牌(股票代码 839436)。公司专注于 "光器件 - 模块 - 子系统" 全链条研发,产品覆盖军工、工业制造、数据中心等领域,出口至 20 多个国家和地区。2025 年,公司获评 "国家专精特新小巨人企业",研发投入占比连续三年超 18%,累计获得专利 68 项(含发明专利 15 项)。
(二)技术实力
研发团队:核心成员来自清华大学、华为等机构,拥有光通信领域 5-20 年经验,主导制定 3 项国军标光模块标准。
产线能力:拥有 10 万级防尘生产线,通过 ISO9001、ISO14001、ISO45001 认证,军工产品通过率达 99.97%。
供应链管理:实现 90% 以上核心元器件本土化采购,构建西南地区首个军工光模块产业生态圈。
(三)行业地位
芯瑞科技是国内唯一同时具备军工级并行光模块和民用高速光模块量产能力的企业。其螭虎架构产品已在某型车载通信系统中部署超 2000 台套,无故障运行超 1.5 年。
注意事项
尾纤更换规范:操作前需切断电源并佩戴防静电手环,避免直接触碰光接口。更换后需通过模块管理接口执行光功率校准。
环境要求:安装位置应远离强电磁干扰源(如变频器、射频设备),保持模块周围 5cm 空间无遮挡以确保散热。
兼容性验证:在复杂网络环境中使用前,建议进行链路误码率测试,确保与交换机、服务器等设备的协议兼容性。
存储条件:未使用时需存放在干燥阴凉环境(温度 - 20℃至 + 60℃,湿度≤85% 无凝露),避免长期暴露于高湿环境导致光学部件霉变。