認識和選用光模塊

1、如何選用光模塊所有信息來自網(wǎng)絡(luò)，由 hetao621 整理，分享。一、認識光模塊定義：光模塊：也就是光收發(fā)一體模塊結(jié)構(gòu)： 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(jīng)內(nèi)部的驅(qū)動芯片處理后驅(qū)動半導體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號，其內(nèi)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(zhuǎn)換為電信號。經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng) 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。分類：按應(yīng)用分類：以太網(wǎng)

2、應(yīng)用的速率：lOOBase （百兆）、lOOOBase （千兆）、10GESDH應(yīng)用的速率：155M 622M 2.5G、1OG按封裝分類：按照封裝分：1 X 9、SFF、SFP GBIC XENPAK XFP,各種封裝見1X9封裝一一焊接型光模塊，一般速度不高于千兆，多采用SC接口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封裝一一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封裝一一應(yīng)用在萬兆以太網(wǎng)，采用SC接口XFP封裝一一10G光模塊，可用在萬兆以太網(wǎng)，SONET等多種系統(tǒng)，多采用 LC接口

3、按激光器分類：LED、 VCSEL、FP LD、 DFB L按 波長 分類：850nm 1310nm 1550n m 等按使用方式分類：非熱插拔（1X 9、SFF）,可熱插拔（GBIC、SFP XENPAK XFP二、光模塊的參數(shù)及意義光模塊有很多很重要的光電技術(shù)參數(shù)，但對于GBIC和SFP這兩種熱插拔光模塊而言，選用時最關(guān)注的就是下面三個參數(shù)：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(nèi)的傳輸）；1550nm （SM,單模，傳輸過程中損耗小但色散大，一

4、般用于40KM以上的長距離傳輸，最遠可以無中繼直接傳輸 120KM）；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光模塊也稱GE （千兆）光模塊，這是目前光傳輸設(shè)備中應(yīng)用最多的 模塊。此外，在光纖存儲系統(tǒng)（SAN中它的傳輸速率有 2Gbps 4Gbps和8Gbps；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，km）。光模塊一般有以下幾種規(guī)格：多模550m 單模15km 40km 80km和12

5、0km等等。除以上 3 種主要技術(shù)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：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激光器，它們的差異是半導體材料和諧振腔結(jié)構(gòu)不同，DFB激光器的價格比FP激光器貴很多。傳輸距離在 40KM以內(nèi)的光模塊一般使用 FP激光器；傳輸距離40KM的光模塊一般 使用DFB激光器；損耗和色散：損耗是光在光纖中傳輸時，由于介質(zhì)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(chǎn)生主要是因為不同

6、波長的電磁波在同一介質(zhì)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(yīng)用過程中，1310nm光模塊一般按0.35dBm/km計算鏈路損耗，1550nm光模塊一般按0.20dBm/km計算鏈路損耗，色散值的計算非常復雜，一般只作參考；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意為分貝毫瓦，功率單位 mw的對數(shù)形式，計算公式為 10lg ,1mw折算為0dBm）,主要

7、用來界定產(chǎn)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；光模塊的使用壽命：國際統(tǒng)一標準，7X 24小時不間斷工作5萬小時（相當于5年）；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；工作溫度：0+70C;儲藏溫度：-45+80 °C;工作電壓：3.3V ;工作電平：TTL。二、選用光模塊的參考知識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(nèi)徑9um外徑125un），

8、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, MU MTRJ等等，目前常用的有 FC, SC, ST，LC，按照光纖連接器連接頭內(nèi)插針端面分：PC, SPC UPC APC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。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）/

9、光纖衰減量 來估算。光纖衰減量和實際選用的光纖相關(guān)。一般目前 的G.652光纖可以做到 1310nm波段0.5dB/km , 1550nm波段0.3dB/km 甚至更佳。50um多模光纖在 850nm 波段4dB/km 1310nm波段2dB/km。對于百兆、千兆的光模塊色散受限遠大于損耗受限，可以不作考慮。10GE光模塊遵循802.3ae的標準，傳輸?shù)木嚯x和選用光纖類型、光模塊光性能相關(guān)。飽和光功率值指光模塊接收端最大可以探測到的光功率，一般為-3dBm。當接收光功率大于飽和光功率的時候同樣會導致誤碼產(chǎn)生。因此對于發(fā)射光功率大的光模塊不加衰減回環(huán)測試會出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象。經(jīng)驗問答：2.5G貌似是S

10、TM-16那2.125是個什么概念？是不是 SDH的方式只能用單模傳輸？我這里同機房內(nèi)設(shè)備互聯(lián) POS口的都是用的單模。 產(chǎn)品介紹上寫它能承載 2.125G/2.5G 850NM光模塊 能承載 2.5G 業(yè)務(wù)。 pos 口能接多模纖？不能的話為什么不能？ 實用中單模 多模除了在傳輸距離上體現(xiàn)差 異。 設(shè)備接口對單模，多模有啥強制要求沒？原因。我就想知道2.125這個值是咋來的 常見的光模塊一般都是 155M對應(yīng)STM-1 622M對應(yīng)STM-4 1.25G 我這里用作以太網(wǎng)的 GE端口互聯(lián)。2.5G用作STM-16那2.125這個數(shù)是哪來的 根據(jù)什么標準啊。我這里的2.125G光模塊 都當普通1GE的光模塊用著呢。還有我這里同機房2個設(shè)備POS口互聯(lián)就這 么幾米都用得單模，我想一定是有他得理由的吧。光 2.5 和 2.125 只是數(shù)據(jù)和傳輸領(lǐng)域不同的標準造成的，其實從光模塊生產(chǎn)商角度來說，這兩者完全 可能是相同的。至于什么設(shè)備要求必須