光模塊基礎知識大全分類及選用

1、光模塊基礎知識大全、分類及選用一、光模塊基本知識1、定義：光模塊：也就是光收發(fā)一體模塊。2、結構：光收發(fā)一體模塊由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分是：輸入一定碼率的電信號經內部的驅動芯片處理后驅動半導體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED發(fā)射出相應速率的調制光信號，其內部帶有光功率自動控制電路，使輸出的光信號功率保持穩(wěn)定。接收部分是：一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉換為電信號。經前置放大器后輸出相應碼率的電信號，輸出的信號一般為PECL電平。同時在輸入光功率小于一定值后會輸出一個告警信號。3、光模塊的參數(shù)及意義光模塊有很多很重要的光電技術參數(shù)

2、，但對于GBIC和SFP這兩種熱插拔光模塊而言，選用時最關注的就是下面三個參數(shù)：1）中心波長單位納米（nm,目前主要有3種：850nm（MM多模，成本低但傳輸距離短，一般只能傳輸500M;1310nm（SM單模，傳輸過程中損耗大但色散小，一般用于40KM以內的傳輸）；1550nm（SM單模，傳輸過程中損耗小但色散大，一般用于40KM以上的長距離傳輸，最遠可以無中繼直接傳輸120KM2）傳輸速率每秒鐘傳輸數(shù)據(jù)的比特數(shù)（bit）,單位bps。目前常用的有4種：155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等。傳輸速率一般向下兼容，因此155M光模塊也稱FE（百兆）光模塊，1.25G

3、光模塊也稱GE（千兆）光模塊，這是目前光傳輸設備中應用最多的模塊。止匕外，在光纖存儲系統(tǒng)（SAN中它的傳輸速率有2Gbps4Gbps和8Gbps3）傳輸距離光信號無需中繼放大可以直接傳輸?shù)木嚯x，單位千米（也稱公里，kmj）。光模塊一般有以下幾種規(guī)格：多模550m單模15km40km80km和120km等等。除以上3種主要技術參數(shù)（波長，速率，距離）外，光模塊還有如下幾個基本概念，這些概念只需簡單了解就行。a、激光器類別激光器是光模塊中最核心的器件，將電流注入半導體材料中，通過諧振腔的光子振蕩和增益射出激光。目前最常用的激光器有FP和DFB敷光器，它們的差異是半導體材料和諧振腔結構不同，DFBa

4、光器的價格比FP激光器貴很多。傳輸距離在40KM以內的光模塊一般使用FP激光器；傳輸距離40KMi勺光模塊一般使用DFBa光器。b、損耗和色散損耗是光在光纖中傳輸時，由于介質的吸收散射以及泄漏導致的光能量損失，這部分能量隨著傳輸距離的增加以一定的比率耗散。色散的產生主要是因為不同波長的電磁波在同一介質中傳播時速度不等，從而造成光信號的不同波長成分由于傳輸距離的累積而在不同的時間到達接收端，導致脈沖展寬，進而無法分辨信號值。這兩個參數(shù)主要影響光模塊的傳輸距離，在實際應用過程中，1310nm）t模塊一般按0.35dBm/km計算鏈路損耗，1550nm光模塊一般按.20dBm/km計算鏈路損耗，色散

5、值的計算非常復雜，一般只作參考。c、發(fā)射光功率和接收靈敏度發(fā)射光功率指光模塊發(fā)送端光源的輸出光功率，接收靈敏度指在一定速率、誤碼率情況下光模塊的最小接收光功率。這兩個參數(shù)的單位都是dBm（為分貝毫瓦，功率單位mW勺對數(shù)形式，計算公式為10lg,1mWT算為0dBm）主要用來界定產品的傳輸距離，不同波長、傳輸速率和傳輸距離的光模塊光發(fā)射功率和接收靈敏度都會不同，只要能確保傳輸距離就行。d、光模塊的使用壽命國際統(tǒng)一標準，7X24小時不間斷工作5萬小時（相當于5年）。e、光纖接口SFP光模塊都是LC接口的，GBIC光模塊都是SC接口的，其他接口還有FC和ST等。二、光模塊分類1、按應用分類以太網應用

6、的速率：100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GESDK用的速率：155M622M2.5G、10G2、按封裝分類按照封裝分：1X9、SFRSFPGBIGXENPAKXFRSC接口。1X9封裝一一焊接型光模塊，一般速度不高于千兆，多采用SFF封裝-焊接小封裝光模塊，一般速度不高于千兆，多采用LC接口。GBIC封裝熱插拔千兆接口光模塊，采用SC接口。SFP封裝一一熱插拔小封裝模塊，目前最高數(shù)率可達4G多采用LC接口。XENPA裝應用在萬兆以太網，采用SC接口。XFP封裝一一10G光模塊，可用在萬兆以太網，SONE萼多種系統(tǒng)，多采用LC接口。3、按激光器分類LEDVCSELFPLDD

7、FBL。4、按波長分類850nm1310nm1550nm5、按使用方式分類非熱插拔（1X9、SFF）,可熱插拔（GBICSFPXENPAKXFP。三、光模塊的選用（主要參考依據(jù)）1、光纖連接器的分類和主要規(guī)格參數(shù)光纖連接器是在一段光纖的兩頭都安裝上連接頭，主要作光配線使用。按照光纖的類型分：單模光纖連接器（一般為G.652纖：光纖內徑9um,外徑125um,多模光纖連接器按照光纖連接器的連接頭形式分：FC,SC,ST,LC,MUMTR”等，目前常用的有FC,SC,ST,LC按照光纖連接器連接頭內插針端面分：pgspgupcapc按照光纖連接器的直徑分：3,2,0.9。光纖連接器的性能主要有光學性能、互換性能、機械性能、環(huán)境性能和壽命。其中最重要的是插入損耗和回波損耗這兩個指標。2、光模塊發(fā)射光功率和接收靈敏度發(fā)射光功率指發(fā)射端的光強，接收靈敏度指可以探測到的光強度。兩者都以dBm為單位，是影響傳輸距離的重要參數(shù)。光模塊可傳輸?shù)木嚯x主要受到損耗和色散兩方面受限。損耗限制可以根據(jù)公式：損耗受限距離=（發(fā)射光功率-接收靈敏度）/光纖衰減量來估算。光纖衰減量和實際選用的光纖相關。一般目前的G.652光纖可以做到1310nm波段0.5dB/km,1550nm波段