欧盟FLEX-SCALE项目介绍：灵活、可拓展的节能光网络

FLEX - SCALE项目是由欧盟地平线计划资助的一项致力于光通信网络技术研究的项目，旨在为 6G 网络提供创新的光传输解决方案，主要围绕光交换节点及其收发器接口的互补光 x - haul（x = 前传/中传/回传）网络技术展开颠覆性研究，项目时间为2023年到2025年底。

1. 项目目标与关键技术指标

◆ 容量与速率提升：

实现每个接口 10 Tb/s 的灵活容量扩展、每链路 1 Pb/s 的容量以及每个光交换节点 10 Pb/s 的吞吐量，通过利用超高带宽等离激元调制技术以及高效利用光空间和光谱切换（超宽带光谱与空间通道复用；UWB/SDM）来达成。例如，其开发的多粒度光节点（MG - ON）能够充分利用光通信系统中的光谱和空间维度，借助波带选择开关（WBSS）能力开发新波长波段，实现高效的光信号处理与传输，从而满足高速率大容量的数据传输需求。

◆ 能耗与成本降低

借助光子集成和光的透明性，取代或绕过耗能且昂贵的电子处理系统，实现创纪录的能源效率（每切换/传输比特低于 sub - pJ）和低成本。在光收发器方面，用节能的全光数模转换器（oDAC）替换耗能且带宽有限的电子数模转换器（eDAC），支持单光纤 I/O 接口向 Pb/s 容量链路的演进，在提升性能的同时降低能耗与成本。

全光DAC的架构如下，是一种多路调制器相干叠加的结构，兼容相干或IMDD。后边再专门分析下他的论文，目前他们是做了一些针对1.6T/s的相干传输器件结构优化和理论分析。

2. 创新领域 ◆ 全光技术与硅光子学变革性器件

在项目中发挥关键作用，致力于将如 WBSS、oDAC 等低成熟度技术实用化，提升 6G x - haul 和骨干网络的容量扩展能力与能源效率，增强欧洲在这些领域的领导地位。以 WBSS 为例，它能够对超宽带输入光带宽进行灵活处理，将其切割成用户所需的波段，为光网络的动态带宽分配和高效利用提供支持。

WBSS其实就是比较传统的基于级联MZI 的多通道FIR Filter，是在Lionix用氮化硅平台来实现的，主要起到一个将S/C/L波带分离的作用(波带级的交换)。后边再接到波长级交换的WSS上，可以是液晶的或者是MEMS的，甚至是imec的片上mems交换。可以结合下一小节的图看看。

集成硅光器件的基础单元和调制器的预期指标如下，调制器部分是ETH的团队参与的，走的应该是电光聚合物等离激元调制器的方向。可以参考底下这篇：

2024 IEEE Photonics Conference：高速调制器(铌酸锂 & 电光聚合物)

◆ 新型光交换节点

开发新型≥10 Pb/s 的多粒度光节点（MG - ON），在传统光节点基础上增加 flex - WaveBand Selective Switch（flex - WBSS）这一新型功能元件，更高效地利用超宽带系统所探索的整个低损耗光纤光谱，且与空间复用（SDM）技术完全兼容，有效提升了网络的传输能力和灵活性，满足日益增长的流量需求。

项目预期指标如下

◆ 智能控制与节能算法

构建新的自主 SDN 控制、流遥测和基于机器学习的数据分析架构以及节能路由算法。在动态流量且保证服务质量（QoS）的情况下降低能耗，同时维持较低的阻塞概率。通过实时监测网络状态和流量信息，利用机器学习算法进行分析和决策，实现网络资源的智能分配和高效利用，提升网络的整体性能和可靠性。

最后再看下整体项目的指标，分为器件级和系统级。收发器件瞄准单通道1Tb/s的相干传输，插损＜10dB(S＋C+L波段)，实现硅光集成的等离激元调制器，封装后支持10Tb/s的传输，调制器电光带宽＞200GHz。耦合损耗和PSR损耗都定在1dB，相对比较保守了。光交换器件的目标是切换时间＜10us(走的是PZT＋氮化硅的压电调制路线)，Tap数＞10且插损＜5dB，串扰优于23dB，波带间交换容量＞80Tb/s。