全光網路如何減少傳統光纖網路中的光電轉換需求？

全光網路如何減少光電轉換需求

全光網路 (All-Photonics Network, APN) 旨在全面採用光通訊技術，以取代傳統電子訊號處理，從而提高資料中心的效能和效率。傳統光纖網路僅在部分網段使用光訊號處理，跨網段連接時仍需轉換為電子訊號，這會導致效率瓶頸。全光網路的目標是實現光訊號跨越多個網段，完全取代電子訊號處理，消除光電轉換需求，進而顯著提升傳輸效率。

光電融合技術實現階段

全光網路的實現是透過光電融合技術分階段進行的。NTT 提出的方法包括：首先是晶片外部連接，利用矽光子、光纖和類比 IC 等整合電路，實現晶片外部元件的高速傳輸。接著是晶片互連，透過短距離光佈線直接連接晶片，實現晶片間的光通訊。最後是晶片內部連接，使晶片內部核心由光通訊運作，提升晶片效能，並縮小裝置尺寸和傳輸距離。透過逐步縮短光通訊應用的傳輸距離，不僅能降低電力消耗，還能提升傳輸速率。全光網路允許一條光路跨越多段網路，使光訊號完全取代電子訊號，免去原先的光電訊號轉換過程，從而大幅提升傳輸效率。

全光網路的優勢與實際應用

全光網路的主要優勢在於傳輸速度快、頻寬高、功耗低，且訊號之間不會互相干擾。IOWN 全球論壇的目標是到 2030 年實現全光網路，使能源消耗降低 100 倍、傳輸容量提高 125 倍，並讓端對端延遲降低 200 倍。中華電信與 NTT 合作啟動了台灣與日本之間全球首例跨國 IOWN 全光網路，在約 3,000 公里距離的光纖傳輸中，延遲僅約 17 毫秒。三菱日聯銀行使用 IOWN 技術實現跨站點的資料複製和傳輸，NTT 利用全光網路完成資料中心 AI 影像分析，成功降低傳輸時間和電力使用量。這些實際應用顯示，全光網路有潛力大幅提升資料中心效能和效率，並支援新一代的網路技術如 6G。