系统工程师在选择光收发器时，必须平衡覆盖范围、热管理、面板密度、向后兼容性、功耗和成本等因数。

标准化配置下的可插拔I/O收发器已被证明是一种经济有效的解决方案，可解决创建高速光网络的挑战。它们已经成为当前和下一代网络设备的领先接口，从目前100 Gb/s到新兴的400 Gb/s，预计将会应用800 Gb/s和1.6 Tb/s交换机。模块在其使用寿命期内可以随时轻松更换或升级，为操作人员提供很大的灵活性。光模块可用于支持多个信令协议，其中最新的可插拔设备具有400 Gb的相干光传输功能。系统工程师在选择光收发器时，必须平衡覆盖范围、热管理、面板密度、向后兼容性、功耗、多重来源和成本等因数。

这些因素刺激了可插拔模块的持续开发，这些模块能够增加带宽和达到的范围，同时最小化功耗。人们对替代的共封装光学(CPO)技术的兴趣也在不断增长。

第一代小形状可插拔(SFP)规范，SFF INF-8074i，于2001年由Small Form Factor 委员会发布，并定义了一个100 Mb/s的可插拔装置。设计的灵活性和未来的可升级性使SFP立即成为一个热门产品。

SFP印刷电路板笼式插座在接受收发模块，被设计以配合光缆、有源光缆、以及无源和有源直接连接铜电缆上具有独特优势。随着10 Gb SFP+、25 Gb SFP28和50 Gb SFP56的引入，SFP系列产品继续发展并主导着网络行业。每个迭代都提供了与原始SFP相同的一个或两个双向千兆信道。

这一进化的下一步是在2006年开发的四个端口可拔插模块(QSFP)。其目标是支持更高的端口密度应用，其中前面板上的有限空间限制了可能的端口数量。最初的QSFP是一个全双工光学和铜的解决方案，具有4个1 Gb独立的传输和接收信道，可以取代多达4个单通道SFP连接器。

QSFP+将速度提高到每通道的10 Gb，使总的双向带宽增加到40 Gb/s。收发器模块接受与LC或12个光纤MPO连接器端头相连的光纤电缆。这种容量显著增加封装在一个比标准SFP大30%左右的壳体中。堆叠和增强EMI弹片的笼子大大提高了端口密度和噪音隔离。与SFP的发展类似，QSFP28将聚合速度提高到50 Gb和100 Gb，QSFP56使聚合速度提高到200 Gb。

如今，网络供应商正面临着多种挑战，这也推动了下一代光学接口的采用，包括：

* 加快采用新技术和新创新的速度

* 需要推出新的服务来增加收入

* 依赖于单一供应商

* 提高网络容量和可靠性

* 集成网络自动化

* 降低功耗

两个新的可插拔接口，QSFP-双密度(QSFP-DD)和Octal SFP(OSFP)，提供了8个双工通道，每个通道的运行速度高达50 Gb/s，以提供400 Gb的性能。

QSFP-DD是由QSFP-DD MSA推广的一个模块和笼/连接器系统，它使标准QSFP 28的信号密度增加了两倍。QSFP-DD是400G收发器的最小外形，提供了行业最高的带宽密度，同时利用了对低速QSFP可插拔模块和电缆的向后兼容性。QSFP-DD 5.1规范具有标准QSFP相同的配置，但额外增加了一排连接。

这是一个八通道的电气接口，每个通道运行在25 Gb/s NRZ或50 Gb/s PAM4，可提供400 Gb/s，传输线缆长度最高可达2公里。

标准QSFP模块可插入QSFP-DD PCB笼子，可在单、联合和堆叠配置。模块最大功率可到12瓦。

需要应用在笼内外部的集成散热器来散发由光模块产生的热量

QSFP-DD电缆覆盖范围无源铜电缆为3米，并联多模光纤可到100米，并联单模光纤500米，双工以上单模光纤可达到2 km。Amphenol 通信解决方案最近宣布了他们的400G QSFP-DD SR8 16通道光收发器，在每个信道上可传输53.125 Gb/s。

建立QSFP-DD 800多源协议是为了推进高速QSFP-DD模块的开发，支持800 Gb/s的连接。包含Molex和Samtec等公司的MSA委员会，最近发布了一项针对QSFP-DD 800收发器的新硬件规范，可实现8x100Gb/通道的性能。MSA还增加了QSFP112电气和管理定时规范，包括更新的电源测试方法和支持将模块额定功率增加到25 W。

八端口小尺寸可插拔(OSFP)连接器是另一个最近的竞争者，目标是下一代数据中心、校园和其它场景中的800 Gb应用。这种可插拔光收发器具有集成的开放或封闭的顶部散热片以及规范中定义的通风孔。模块被设计为管理每个端口高达15瓦。

OSFP模块与QSFP-DD模块的性能和配置文件相似，但在多个方面有所不同。OSFP连接器比QSFP外形更宽更深，需要更多宝贵的PCB空间。在一个线路卡上最多可安装32个OSFP端口，其中36个QSFP-DD模块可以安装在同一空间中。OSFP光学模块功耗高达15瓦，而QSFP-DD为12瓦。OSFP模块具有集成的散热器。这两个接口都提供了高达50 Gb/s的8个通道，以满足当前400 Gb/s的数据速率需求。OSFP MSA路线图包括OSFP 112 G模块和笼子，为系统工程师提供一个8 x 112 G PAM4互连解决方案，以支持下一代800 Gb高密度数据中心和高达80公里长的云计算应用中的数据传输。OSFP 112 PAM4光模块已经进入市场。

可插拔光模块的路线图继续扩展，支持200 Gb X8配置道200 Gb/s，总带宽为1.6 Tb/s。

芯片制造方面的重大进展，包括3 nm和5 nm器件，已经开始给当前可插拔I/O收发器的能力施加压力，以支持下一代SERDES转换所需的带宽密度和热限制。

预测表明，下一代交换机的带宽容量可能超过1RU形式交换机的可用面板空间。由于交换机带宽大约每两年翻一番，面板密度很可能会成为一个严重瓶颈。

最近加入的可插拔光收发器是一个2×8通道电气接口OSFP-XD(超密度)可插拔模块，旨在解决这一挑战。4×400G MSA提出了这一概念，为1.6 Tb可插拔光收发器提供了一条路径，每信道以100Gb运行，用于支持未来一代51.2 Tb交换机。升级后的200G SERDES将使3.2 Tb开关的开发成为可能。

The OSFP-XD模块具有16个光通道，并希望与现有的OSFP可插入设备向后兼容，同时提供相同的面板连接器密度和两倍的信号密度。在1RU配置文件中支持大容量传输能力是非常理想的。

军事基地正在安装5G性能的设施，促进系统和网络安全的发展。战场场景将涉及物联网、人工智能和先进微波技术的所有特性。雷达和卫星系统将使用相同或相邻的频带。大多数同轴连接器将是根据SCD或DSCC图纸提供COTS或同等产品。

OSFP MSA最近发布了一份白皮书，针对1.6 Tb的可拔插端口，概述16个100 Gb/s信道，未来的迭代包括16个200 Gb/s信道，提供3.2 Tb数据传输。OSFP-XD目前正处于开发阶段，但已经得到了几家超大公司的支持，这使得它有可能与多个供应商一起进入市场。正式的OSFP-XD规范预计将于2023年发布。OSFP-XD被认为是共封装光学的一种可能的替代方案，但共存是一种更有可能的情况。

毫无疑问，随着我们越来越多的生活被数字化，将会有更多用户上网去工作和玩游戏。随着带宽需求持续增长，数据中心和云服务提供商将需要不断升级他们的基础设施，包括人工智能和机器学习在内的新兴数据中心应用正在推动400 Gb和未来800 Gb可插拔相干光收发器的采用。