光模塊的分類和主要功能

光模塊的分類和主要功能第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日光模塊的基本功能：光電轉(zhuǎn)換發(fā)射接收發(fā)射接收010110010110010110電信號光信號電信號電信號：高電壓表示1，低電壓表示0光信號：有光表示1，無光/弱光表示0第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日+A+A+NOISENOISE+A+A+NOISENOISE-A-A+NOISENOISE+A+NOISE-（-A+NOISE）=2A第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品的分類方法封裝傳輸距離速率/協(xié)議激光器的波長其他特性：工作溫度范圍、適用的傳輸介質(zhì)（光纖）類型、是否有數(shù)字診斷、激光器的類型、接收器類型等等；第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類：按照封裝分類GBIC-最早的熱插拔模塊標準，目前基本上快被淘汰；SFP-第二代的熱插拔光模塊標準，目前使用范圍和用量最廣泛；安裝密度比GBIC提高一倍；XENPAK-第一代10G光模塊的外形標準X2-第二代10G光模塊的外形標準XFP-第三代10G光模塊的外形標準SFP+-最新的10G光模塊外形標準，機械尺寸上和SFP一致，信號定義有不同；其他：1*9GBIC,2*5SFF,XPAK，2*10SFF，還有各種公司定義的一些異形產(chǎn)品第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類：產(chǎn)品照片第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類：安裝密度4口*10G8口*10G32口*10G第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類—按照速率（應用、協(xié)議）分類…FE125MOC3/STM-1155MOC12/STM-4622MFC1.0625GGE1.25G2FC2.125GOC48/STM-162.488GOC48/STM-16WITHFEC2.67G4FC4.25G8FC8.5GOC192/STM-649.952G10GE10.3125G…單位：波特每秒Bd，即每秒傳輸多少個0/1碼元；也可以說，每秒傳輸多少個比特；每個比特BIT都代表了一個信息；光模塊可以支持任何連續(xù)的速率，但是，對于特定的應用和產(chǎn)品，都是工作在一個特定的速率上；第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類—協(xié)議組II以太網(wǎng)絡(luò)：FE125MGE1.25G10GE10.3125G光纖通道產(chǎn)品：

FC1.0625G2FC2.125G

4FC4.25G8FC8.5G電信傳輸網(wǎng)（同步數(shù)字序列）：

OC3/STM-1155MOC12/STM-4622MOC48/STM-162.488GOC48/STM-16WITHFEC2.67GOC192/STM-649.952G第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日常見的困惑：高速的模塊是否可以用于低速的場合，比如，設(shè)計1G的模塊是否可以用于155M的場合；答案是否定的，需要具體的分析；主要差異點：不同的速率的產(chǎn)品對接收端的靈敏度要求不一樣，為高速應用設(shè)計的接收機靈敏度比較低；發(fā)射端的眼圖要求不一樣，比如，對于2.5G以上的產(chǎn)品不對ER提出要求，開始對OMA有要求，10G產(chǎn)品的ER只有4-6db，和低速產(chǎn)品的要求不一致；不同應用的模塊，對碼型的適應能力不一樣，通常，F(xiàn)E/GE測試碼型是PRBS7，OC系列的模塊的測試碼型使用PRBS31，會出現(xiàn)更多的連續(xù)的0/1；第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類—按照傳輸距離分類小于20米的超短距離–用于機架內(nèi)的設(shè)備互聯(lián)小于100米的距離–用于建筑物水平或者垂直方向設(shè)備互聯(lián)（最大量需求），多用五類雙絞線完成；小于500米的距離–用于樓層間/相鄰建筑物間的設(shè)備互聯(lián)（最大量需求），多用多模光纖完成；10公里產(chǎn)品–用于遠距離建筑物間設(shè)備互聯(lián)（最大量需求），一般采用單模光纖完成；40公里產(chǎn)品–城域網(wǎng)絡(luò)80公里產(chǎn)品–城域網(wǎng)絡(luò)120公里產(chǎn)品–城市間網(wǎng)絡(luò)更遠距離的產(chǎn)品–省級間網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類—按照傳輸距離分類針對不同的傳輸距離，在不同的速率（應用）中，稱呼是不一樣的：OC系列的模塊：IR1表示15KM、LR1表示40KM、LR2表示80KMFE系列的模塊：100FX表示2KM、100LX表示10KM，100EX表示40KM，100ZX表示80KM；GE系列的模塊：SX表示500米，LX表示5/10KM，ZX表示80KM，EZX120KM；

也有的公司認為LH為10KM，LX為5KM，還有的，認為LH為80KM，沒有一個特性的標準，需要大家在使用中注意；

GLC-LH-SM-C1000BASE-LX/LHHP：LH80KM10G的模塊中：SR表示300米，LR表示10KM，ER表示40KM，ZR表示80KM第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類—按照激光器波長/類型分類電口的模塊沒有使用激光器常見波長有：850nm1310nm1550nm(CWDM：1470–1610間隔20nm)常見激光器類型：VCSEL、FP、DFB、另外還有一個LED發(fā)光二極管常見的組合有：

850nmVCSEL1310nmFP1310nmDFB1550nmFP(不常見）1550nmDFBCWDM波長DFB（1470–1610）第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類—按照探測器類型分類PIN：光電二極管，光電轉(zhuǎn)化效率約為1A/1WAPD：雪崩二極管，光電轉(zhuǎn)化效率約為M*1A/1W，正常工作時候，M值通常在10-15之間；第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品種類—按照工作電壓分類SFP產(chǎn)品：都是統(tǒng)一使用3.3V的工作電壓GBIC產(chǎn)品：MSA上的要求是5V的工作電壓，但是，在其生命后期，很多系統(tǒng)廠商和模塊廠商開始使用3.3V給GBIC供電，減少功耗，所以，出現(xiàn)了5V/3.3V兼容的需要XENPAK/X2產(chǎn)品：有3.3V/5V/APS三路供電，其中APS的供電是根據(jù)模塊上的值可以設(shè)定的，以滿足不同的芯片技術(shù)的需求；XFP產(chǎn)品：有1.8V/3.3V/5V/-5.2V等供電；第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品命名舉例SFP-FE-100FXGT2612SFP-GE-SX-DDGT2201SFP-GE-SX-NDDGT2200GBIC-GE-SX-3.3V-5V-DDGT1200SFP-GE-EZX-DFB-1550-APD-DD…SFP-GE-LX10-FP-1310-DD…第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日光收發(fā)一體模塊發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢小型化GBIC->SFPXENPAK->X2->XFP->SFP+高速化100M->1G->10G->40G->100G第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日光模塊的標準化MSAMSA：MULTISOURCEAGREEMENT，工業(yè)界的聯(lián)盟，保證產(chǎn)品的通用性、互換性，使得同樣一個產(chǎn)品，可以獲得多個供應商的支持，迫使供應商不斷的改進產(chǎn)品、降低成本、提高服務(wù)質(zhì)量；GBIC:SFF-8053V5.5SFP:INF-8074IXFP:INF-8077SFP+:SFF-8432DOM:SFF-8472下載：第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日SFP/GBIC的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)激光驅(qū)動芯片DOM控制器TOSAROSASERIALID2對差分線一發(fā)一收I2C限幅放大器低速邏輯信號第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日X2/XENPAK的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)10GPHY芯片控制器TOSAROSAA0的EEPROM激光驅(qū)動MDIO通訊接口XAUI4*3.125G其他低速信號第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日XFP的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)10GCDR控制器TOSAROSA激光驅(qū)動I2CXFI其他低速信號第二十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日數(shù)字診斷功能數(shù)字診斷，又稱DD、DOM、DDMI，就是模塊可以向主機實時的提供模塊內(nèi)部的工作狀態(tài)信息，包括：電壓、溫度、發(fā)射光功率、接收光功率、激光器的偏置電流；2003年前的大部分產(chǎn)品，都沒有DOM的功能；目前國內(nèi)其他供應商的主要產(chǎn)品都沒有DOM功能；一線的大廠的主要產(chǎn)品都具備DOM功能；我們公司的絕大部分產(chǎn)品都具備DOM功能；第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日激光器的結(jié)構(gòu)第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日接收器的結(jié)構(gòu)第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日TO的結(jié)構(gòu)第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日TO的結(jié)構(gòu)II第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日單纖雙向?qū)崿F(xiàn)單根光纖實現(xiàn)雙向通信DU第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日單纖雙向模塊的波長常見波長組合為：1310/1550：最常見于FE速率的BIDI模塊1310/1490：最常見于GE速率的BIDI模塊其它不常見的組合：1310/1550：用于GE速率；1470/1610：用于GE以上速率產(chǎn)品的超長距離；第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日產(chǎn)品類型—電口模塊多用于水平布線和交換機互聯(lián)SFP-T，GBIC-T，1000BASE-T技術(shù)X2-CX4，擴展10GXAUI接口基于屏蔽雙芯線的CABLE-SFP

分為：有源/無源兩種第二十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日電口模塊—SFP/GBIC-T傳輸介質(zhì):雙絞線電口:RJ45主機接口:金手指傳輸速率:1G傳輸距離:100米(最大)直接插入現(xiàn)有的SFP/GBIC接口第三十頁，共三十三頁，2022年，8月28日電口模塊—X2/XENPAK-CX4傳輸介質(zhì):高頻差分線(8對差分線)電口:Infiniband4Xconnector主機接口:金手指傳輸速率:10G傳輸距離:15米第三十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日CABLE-SFP傳輸介質(zhì):高頻差分線纜(2對)傳輸速率:最高可以到10G傳輸距離:50cm-20米部分產(chǎn)品中集成了對信號的重新放大的功能，稱為有源的CABLE-SFP借助電色散補償技術(shù)，可以把速率提升到10G以上；