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光模块简介(详细)分解

光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2km及以下的为短距离,10~20km的为中距离,30km、 40km及以上的为长距离。 光模块的传输距离受到限制,主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。
损耗是光在光纤中传输时,由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失, 这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。 色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等,从而 造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端, 导致脉冲展宽,进而无法分辨信号值。
• Fiberpon目前提供100M到10G全系列光收发模块,用户可根据自己的网络需求选择所需要的

• 目前常规通用的光模块主要包括:光发送器,光接收器,Transceiver(光收发一体模块)以
及Transponder(光转发器)。
• Transceiver(光收发一体模块)
Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换,包括光功率控制、调制发送,信号探测、IV转换以及限幅放大判决再生功能, 此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能,常见的有:SIP9、SFF、SFP、GBIC、XFP等。
因此,用户需要根据自己的实际组网情况选择合适的光模块,以满足不同的传输距离要求。
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中心波长
中心波长指光信号传输所使用的光波段。目前常用的光模块的中心波长主要有三种:850nm波段、1310nm波段以及 1550nm波段。
850nm波段:多用于短距离传输; 1310nm和1550nm波段:多用于中长距离传输。 第一、中心波长:单位纳米(nm),目前主要有3种: 1) 850nm(MM,多模,成本低但传输距离短,一般只能传输500M); 2) 1310nm (SM,单模,传输过程中损耗大但色散小,一般用于40KM以内的传输); 3) 1550nm (SM,单模,传输过程中损耗小但色散大,一般用于40KM以上的长距离传输,最远可以无中继直接传输 120KM); 第二、传输速率:指每秒钟传输数据的比特数(bit),单位bps,目前常用的有4种: 155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、 10Gbps等。传输速率一般向下兼容,因此155M光模块也称FE(百兆)光模块,1.25G光模块也称GE(千兆)光模块 ,这是目前光传输设备中应用最多的模块。此外,在光纤存储系统(SAN)中它的传输速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps ; 第三、传输距离:指光信号无需中继放大可以直接传输的距离,单位千米(也称公里,km),光模块一般有以下几种规 格:多模550m,单模15km、40km、80km和120km等等,详见第一项说明。
损耗和色散:损耗是光在光纤中传输时,由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失,这部分能量随着传输距 离的增加以一定的比率耗散。色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等,从而造成光信号 的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端,导致脉冲展宽,进而无法分辨信号值。这两个参数主 要影响光模块的传输距离,在实际应用过程中,1310nm光模块一般按0.35dBm/km计算链路损耗,1550nm光模块一般 按0.20dBm/km计算链路损耗,色散值的计算非常复杂,一般只作参考。
Transponder(光转发器)
Transponder除了具有光电变换功能外,还集成了很多的信号处理功能,如:MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采 集及监控等功能。常见的Transponder有:200/300pin,XENPAK,以及X2/XPAK等。
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传输距离
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光模块分类:
光收发一体模块种类繁多: 按封装可分为:1*9,SFF,SFP,SFP+,XFP,GBIC,X2,XENPARK,300Pin等; 其中,可热插拔封装:SFP,SFP+,XFP,GBIC,X2,XENPARK,300Pin; 不可热插拔封装(带插针):1*9,SFF;
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光纤:
光纤作为光通信的传播媒介,分为多模光纤和单模光纤。 多模光纤(橘红色)的纤芯直径为50um~62.5um,包层外直径125um,适用于短距离传输(2KM-5KM); 单模光纤(黄色)的纤芯直径为8.3um,包层外直径125um,多用于中长距离传输(20KM-120KM)。 光纤通信的主要优点:大容量,损耗低,中继距离长,保密性强,体积小,重量轻,光纤的原材料取之不竭。 缺点:易折断,连接困难,怕弯曲。 芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 以使光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封 套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地 脆,易断裂,因此需要外加一保护层。 目前常规通用的光模块主要包括:光发送器,光接收器,Transceiver(光收发一体模块)以及Transponder(光 转发器)。
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光收发一体模块定义
• 光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。发射
部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管 (LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路,使输出的光信号功率保持 稳定。接收部分是:一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输 出相应码率的电信号,输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警 信号。
(1)1*9封装--焊接型光模块,一般速度不高于千兆,多采用SC接口。 (2)SFF封装--焊接小封装光模块,一般速度不高于千兆,多采用LC接口。SFF(Small Form Factor)小封装光模块采用了先进的精密 光学及电路集成工艺,尺寸只有普通双工SC(1*9)型光纤收发模块的一半,在同样空间可以增加一倍的光端口数,可以增加线路端口密度, 降低每端口的系统成本。又由于SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的MT-RJ接口,大小与常见的电脑网络铜线接口相同,有利于现有以 铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络以满足网络带宽需求的急剧增长。 (3)GBIC封装--热插拔千兆接口光模块,采用SC接口。GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的缩写,是将千兆位电信号转换为光信 号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵 活,在市场上占有较大的市场份额。 (4)SFP封装--热插拔小封装模块,目前最高速率可达4G,多采用LC接口。SFP是Small Form Pluggable的缩写,可以简单的理解为 GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和 GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC(MINI-GBIC)。 (5)XENPAK封装--应用在万兆以太网,采用SC接口。 (6)XFP封装--10G光模块,可用在万兆以太网,SONET等多种系统,多采用LC接口。
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