1. 基本定义与原理

PAM4（4级脉冲幅度调制）是一种四电平调制技术，通过4个不同幅度的脉冲信号编码数据，每个符号周期可传输 2比特信息。相比传统NRZ（非归零码）的 2电平调制（1比特/符号），PAM4在相同波特率下将传输效率提升一倍。在100G 光模块中，PAM4通过单波长实现更高带宽，替代早期多波长复用方案（如4x25G NRZ），简化光器件设计。

2. 技术优势

• 高传输效率：单波长支持100Gbps速率，如100G-DR/FR 光模块采用单通道100G PAM4调制，无需多路并行激光器，降低光模块复杂度。
• 成本优化：减少激光器、光电探测器等组件数量（例如从4通道减至1通道），降低物料成本和生产难度。
• 兼容性：支持从100G向400G平滑升级，例如400G-DR4光模块可通过分支跳线与4个100G PAM4模块互联。

3. 应用场景

• 短距离数据中心互联：如100G-DR模块（单模光纤传输500米）、100G-FR模块（单模光纤传输2公里），适用于机架间或园区内连接 。
• 嵌入式DWDM网络：PAM4模块可直接插入交换机，支持低成本波长复用，用于城域网或数据中心间扩展 。
• AI与HPC场景：低功耗、低延迟特性适配AI计算集群和高速存储网络。

4. 技术挑战

• 信号完整性：四电平调制对噪声更敏感，需优化光电器件和均衡算法以降低误码率。
• 互通性问题：与传统NRZ模块不兼容，需统一标准（如IEEE 802.3cd）并加强运维管理。

总结：PAM4通过高效率调制推动 100G光模块向低成本、高密度方向演进，成为数据中心与5G网络升级的核心技术。未来需解决信号衰减和互通性问题以扩大应用范围]。

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