导读： 多模光纤的带宽用 MHz·km 标，这个单位里藏着一个除法。带宽乘长度是常数，速率一涨，长度就按同一比例缩。OM4 标 4700 MHz·km，一条 200G 通道要 50 GHz 的带宽，除下来是 94 米，标准只给 50 米。
导读： 调制器的驱动功耗写在电容乘电压平方再乘频率里。波特率从 56 GBd 提到 112 GBd，这一项翻一倍，每比特的能耗却纹丝不动。想让数字掉下去，只能动电容和电压，或者换一种把能量按频率分配出去的驱动方式。
导读： 一颗 130 nm 硅锗工艺的跨阻放大器，差分跨阻 68 dBΩ，带宽 5 到 50 GHz，10 Gbps 下灵敏度 −30.5 dBm，25 Gbps 下 −26 dBm。跨阻与带宽的乘积被输入电容钉住，抬增益就得让带宽，而灵敏度只按跨阻的平方根走。决定能收多弱的光的，是前级那几个千欧，不是后面几级增益。
导读： 光探测器的两个核心指标是一对冤家。吸收层做厚，光吸收得充分，响应度高，载流子渡越时间也长，带宽低；做薄则反过来。垂直入射的结构里这两件事共用同一个厚度，无论怎么取，响应度和带宽的乘积都撞在 25 吉赫兹安每瓦附近。把光改成沿波导走，纵向和横向就分开了，这个乘积做到了 44.1。
导读： 1310 nm 的衰减是 0.35 dB/km，1550 nm 是 0.20 dB/km，看起来该往长波长走。算到两公里，两者只差 0.30 dB，而 1550 nm 的色散是 17 ps 每纳米每公里。想在 1550 nm 上开宽栅格，两公里就能累积到三十多个 UI；想开窄栅格，温度预算只剩 1 K。省下的这 0.3 dB，代价落在器件上。
导读： 光纤阵列与硅光芯片的耦合，公差常被写成“亚微米级对准”，听起来是个装配精度问题。它同时是个热膨胀问题：单模光纤的模场只有 10.4 微米，附加损耗 0.5 dB 对应 1.77 微米偏移，而 30 毫米的热膨胀臂长在 FR4 基板上每升温 1 开就漂 0.49 微米。留给温度的预算只有 3.6 开。
导读： 从 50G 的 NRZ 走到 100G 的 PAM4，波特率翻一倍，速率翻两倍。账面上看是白赚了一倍带宽，实际付出的代价是每电平信噪比掉 9.54 dB。这个数字跟激光器好坏无关，只跟电平数有关。
导读：多芯光连接器的插损看上去是个光学问题，实际是一个机械公差问题。单模纤芯只有 9 微米，模场直径 10.4 微米，两根纤对接时零点几微米的轴偏移就能吃掉半个分贝。要把插损压到 0.2 分贝以下，四项机械偏差合起来不能超过 0.5 微米，而这个数比头发丝的百分之一还小。
导读：线性直驱（LPO）做的是一件事：把模块里最费电的那颗 DSP 删掉，让交换芯片的 SerDes 直接管到光。模块的功耗表确实好看了一半，但链路预算一笔都没少，只是从模块的规范里挪到了系统的设计里。
电交换芯片的处理能力，决定了端口数乘以单端口带宽这个乘积有上限。一篇来自上海交通大学的开放获取论文把这个算式写得很直白：一颗 51.2 Tbps 的交换芯片，如果单端口带宽用 800 Gbps，能带 64 个端口，三层组网下来大约 65536 块加速器；如果单端口带宽提到正在研发的 1.6 Tbps，就只剩 32 个端口，三层组网只能到 8192 块。
共封装光学（CPO）要把光引擎直接贴到交换芯片旁边，用光来承担芯片之间爆发的数据流量。一根光纤要传更多数据，就得用多波长，于是单颗模块里需要的激光器数量一路往上走。
数据中心的光互连从 800G 往 1.6T、3.2T 走，压力最后都落到同一个器件上：把电信号变成光信号的那颗调制器。它的驱动电压决定了要用多复杂的驱动电路，它的带宽决定了单条通道能跑多快，它的长度决定了芯片上还能放下多少路。三件事常常互相拉扯。一篇发表在 Optics Express 上的论文，用薄膜铌酸锂和折叠结构，把这三件事同时往前推了一截，而且是在一条开放的代工产线上做出来的。
光子芯片上有一种开销不太显眼：一部分电路不是用来传信号的，是用来保持温度的。硅的折射率对温度敏感，芯片温度变动几度，谐振器的共振波长就漂开了，信号对不上。于是一颗硅光芯片在正常工作时，往往要持续给某些器件加热。MDPI 的一篇综述梳理了可调谐光子器件在热光和电光两条路线上的进展，把这项开销的来源和它的解法讲了一遍。
共封装光学把光子芯片搬到计算芯片旁边，激光器放哪里就成了必须先回答的问题。直接集成进硅光芯片，密度高但要面对较高的失效率；把光源挪到封装外面再用波导送进来，可靠性和可维护性都更好。日本产业技术综合研究所的一支团队把玻璃环氧基板上的单模聚合物波导做成了这条送光通道的候选，在每通道 20 dBm 的连续光输入下测了六小时，给出了插入损耗、偏振消光比和温升的具体数字。
光模块的能耗账单上，每比特多少皮焦这个数字比速率更能说明问题。交换芯片的功耗上限由机柜的供电和散热定，光模块分走多少，芯片就少多少。当速率从 800G 走到 1.6T，模块内部可用的能耗预算并没有翻倍，反而因为通道数变多、封装变密而更紧。
