一、先搞懂400G光模块是什么,定位在哪
简单说,400G光模块就是总传输速率能到400Gbps的光信号转换器件,要么单通道达到这个速率,要么多通道聚合起来实现。它最核心的作用就是把电信号转成光信号,再把光信号转成电信号,同时保证信号在不同距离传输时不会失真。和100G光模块比,它不是简单把速率提上去就完了,而是用了更先进的调制技术,还优化了集成设计,比如同样传100G数据,400G光模块的能耗能比老款低不少,刚好符合现在网络建设“要带宽也要省电”的需求。目前不管是数据中心里叶交换机和脊交换机的互联,还是电信骨干网的中长距离传输,都常用400G光模块,是企业从100G往更高带宽升级的关键产品。
二、400G光模块是怎么工作的,核心原理分四步走
第一步是信号调制,用的是PAM4技术,也就是四电平脉冲幅度调制,一个符号周期里能传2位二进制数据,对应00、01、10、11四种电平,比传统的NRZ调制多传一倍信息——比如同样是25G的符号速率,用PAM4就能实现50Gbps的传输速率。第二步是多通道聚合,先把400G的电信号拆成8路50Gbps的PAM4信号,每路信号驱动一个激光器,产生不同波长的光信号,再通过合波单元把这些光信号整合到一根光纤里传出去。
第三步是光电转换,到了接收端,分波单元先把不同波长的光信号分开,每个光信号对应一个探测器,还原成电信号,最后再把8路电信号聚合回400G。
第四步是信号补偿,模块里会集成EDFA放大器或者色散补偿模块,减少光信号在传输中的损耗,修正波形畸变,比如传10公里的话,也能保证信号稳定。
三、不同接口标准的400G光模块,适合的场景差很多
主要分三类,企业选的时候得对应自己的需求:第一类是SR8接口,用的是多模光纤,最多能传100米,激光器波长是850nm的VCSEL类型,成本低,兼容性也强,主要用在数据中心内部,比如服务器和交换机之间的短距离连接,搭配OM3多模光纤能传70米,搭配OM4多模光纤能传100米,小型数据中心用得比较多。第二类是DR4接口,适配单模光纤,能传2-5公里,激光器波长1310nm,不用做复杂的信号补偿,成本比中长距离的接口低,适合大型数据中心,比如不同楼宇之间的叶脊交换机互联,不用重新铺光纤就能覆盖。
第三类是FR4接口,也是单模光纤,能传5-10公里,里面加了增强型的信号补偿模块,电信城域网、数据中心园区之间的互联常用它,而且能兼容企业现有的单模光纤链路,升级的时候不用额外布线。

四、400G光模块的应用场景,主要集中在三个领域
数据中心领域,重点用在叶脊层互联和服务器高密度接入,比如中大型云数据中心,用400G光模块连叶交换机和脊交换机,一个机柜能接更多服务器,算力调度也更快;电信领域,用来做骨干网的中长距离传输,还有5G核心网的互联,比如跨城市传数据、基站的数据回传,都能满足需求;超算和AI领域,主要用在训练集群的节点之间,400G的高带宽能减少数据交互的延迟,比如训练一个大模型,节点间数据传得快,整体训练效率能提不少。不过不同场景对模块的要求不一样,比如户外的电信场景,模块得能在-40℃到85℃的宽温环境下工作,而数据中心里则更看重能不能高密度部署。五、企业采购400G光模块,这几个要点一定要注意
首先得明确自己的传输距离和现有光纤类型,比如就传50米,选SR8接口的多模模块就行;要传3公里,就选DR4接口的单模模块。其次要查兼容性,得确认模块的封装类型,比如是QSFP-DD还是OSFP,能不能和现有的交换机、服务器匹配,最好选已经通过华为、Cisco这些主流厂商真机验证的产品,避免插上去用不了。然后要考虑功耗和散热,数据中心如果要高密度部署,比如一个机柜装很多光模块,就得选12W以内的低功耗型号,不然设备散热压力太大。最后要看品质和质保,好的光模块得经过13道以上的可靠性测试,比如高低温循环、振动冲击这些都得测,质保期至少3年,后期出问题也有保障。

对需要采购光模块的企业来说,选400G模块不能只看参数,得结合自己未来3-5年的业务增长规划,还有现在的网络资源,既要满足当下的带宽需求,也要留好升级空间。现在随着技术成熟,400G光模块的成本一直在降,中高端场景用它已经很划算。只要把这些技术特性、选型要点搞清楚,就能在性能和成本之间找到平衡,让400G光模块真正发挥作用,支撑业务高效运转。













