光模块介绍

指光模块接收端最大可以探测到的光功率，一般为‐ • 饱和光功率值：指光模块接收端最大可以探测到的光功率 3dBm。当接收光功率大于饱和光功率的时候同样会导致误码产生 当接收光功率大于饱和光功率的时候同样会导致误码产生。 因此对于发射光功率大的光模块不加衰减回环测试会出现误码现象。 因此对于发射光功率大的光模块不加衰减回环测试会出现误码现象
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3.中心波长 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 中心波长指光信号传输所使用的光波段 有三种：850nm 波段、1310nm 波段以及 波段以及1550nm 波段。 850nm 波段：多用于≤2km短距离传输 短距离传输 1310nm 和1550nm 波段：多用于中长距离传输 多用于中长距离传输，2km以上的传输。
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：发射光功率指发射端的光强，接收 • 光模块发射光功率和接收灵敏度： 灵敏度指可以探测到的光强度。两者都以 两者都以dBm为单位，是影响传输距 离的重要参数。光模块可传输的距离主要受到损耗和色散两方面受限 光模块可传输的距离主要受到损耗和色散两方面受限。 损耗限制可以根据公式：损耗受限距离 损耗受限距离＝（发射光功率‐接收灵敏度） /光纤衰减量 来估算。光纤衰减量和实际选用的光纤相关 光纤衰减量和实际选用的光纤相关。一般目前 的G.652光纤可以做到1310nm波段 波段0.5dB/km，1550nm波段0.3dB/km甚 至更佳。50um多模光纤在850nm波段 波段4dB/km 1310nm波段2dB/km。对 于百兆、千兆的光模块色散受限远大于损耗受限 千兆的光模块色散受限远大于损耗受限，可以不作考虑。
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光饱和度 又称饱和光功率，指的是在一定的传输速率下 指的是在一定的传输速率下，维持一定的误码率（10-10～ 10-12）时的最大输入光功率，单位：dBm dBm。 ■需要注意的是，光探测器在强光照射下会出现光电流饱和现象 光探测器在强光照射下会出现光电流饱和现象，当出现此 现象后，探测器需要一定的时间恢复， ，此时接收灵敏度下降，接收到的信号 有可能出现误判而造成误码现象，而且还非常容易损坏接收端探测器 而且还非常容易损坏接收端探测器，在使 用操作中应尽量避免超出其饱和光功率。 用操作中应尽量避免超出其饱和光功率
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光模块的主要参数
1.传输速率 传输速率
传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。Gigac的光模块产品涵盖了以下主 Mb/s 要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆 和万兆。
2.传输距离 传输距离
光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种 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。 40km ■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 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。 部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。 部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散 ‐‐‐‐‐注意 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ • 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 由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失，这 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 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 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 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 脉冲展宽，进而无法分辨信号值。 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 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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单模光纤(SMF，Single Mode Fiber)， ，纤芯较细，只能传一种模式的光。因 此，其模间色散很小，适用于远程通讯 适用于远程通讯。
2.光纤的端面与直径 光纤的端面与直径
• • 按照光纤连接器连接头内插针端面分：PC，SPC，UPC，APC 按照光纤连接器连接头内插针端面分 按照光纤连接器的直径分：Φ3，Φ2, Φ Φ0.9
LC 连接器（Lucent Connector or Local Connector Connector，朗讯连接器），外观图如图1‐
2所示。 注意 为了保护光纤连接器的清洁，请务必保证在未连接光纤时盖上防尘帽。 请务必保证在未连接光纤时盖上防尘帽
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接口指标
• 输出光功率
• 输出光功率指光模块发送端光源的输出光功率，单位：dBm。 输出光功率指光模块发送端光源的输出光功率 dBm 接收灵敏度 接收灵敏度指的是在一定速率、误码率情况下光模块的最小接收光功率 误码率情况下光模块的最小接收光功率，单 位：dBm。一般情况下，速率越高接收灵敏度越差 速率越高接收灵敏度越差，即最小接收光功率越大， 对于光模块接收端器件的要求也越高。 对于光模块接收端器件的要求也越高 受压灵敏度 受压灵敏度指输入信号在附加了抖动和垂直眼闭（vertical eye closure） 受压灵敏度指输入信号在附加了抖动和垂直眼闭 劣化条件后测得的灵敏度值，单位： ：dBm。此概念仅针对于10G 接口模块 （XENPAK 模块及XFP 模块）。
光收发一体化模块的分类： 1. Transceiver（光收发一体模块）
电光变换，常见的有：SFP.GBIC.XFP 等。 • Transceiver 的主要功能是实现光电/电光变换 2. Transponder（光转发器） • Transponder 除了具有光电变换功能外 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 性能量采集及监控等功能。常见的 Transponder 有：200/300pin，XENPAK XENPAK，以及X2/XPAK 等。
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SFP光模块
SFP（Small Form‐factor Pluggables）可以简单的理解为 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，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量 可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在 功能上与GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化 也被有些交换机厂商称为小型化GBIC（Mini‐GBIC）。
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3.光纤接口连接器类型 光纤接口连接器类型
接口连接器用于连接可插拔模块及相应的传输媒质。光纤连接器是光纤通信系统 接口连接器用于连接可插拔模块及相应的传输媒质 中不可缺少的无源器件，它的使用使得光通道间的可拆式连接成为可能 它的使用使得光通道间的可拆式连接成为可能，既方便 了光系统的调测与维护，又使光系统的转接调度更加灵活 又使光系统的转接调度更加灵活。 按照光纤的类型分： • 单模光纤连接器（一般为G.652 纤：光纤内径 光纤内径9um，外径125um）， • 多模光纤连接器（一种是G.651 纤其内径 纤其内径50um，外径125um；另一种是内径 62.5um，外径125um）； • 按照光纤连接器的连接头形式分：FC， ，SC，ST，LC，MU，MTRJ 等等，目前常用的 有FC，SC，ST，LC 热插拔光模块所采用的光纤连接器有两种：SC 连接器和LC 连接器。 • Gigac热插拔光模块所采用的光纤连接器有两种
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注意 对于长距光模块，由于其平均输出光功率一般大于其最大输入光功率 由于其平均输出光功率一般大于其最大输入光功率（即光 饱和度），因此请用户使用时关注光纤使用长度 因此请用户使用时关注光纤使用长度，以保证到达光模块的实际 接收光功率小于其光饱和度，否则有可能造成光模块的损坏 否则有可能造成光模块的损坏。
光纤类型
1. 光纤模式（Fiber Mode） 光纤模式（ ）
• • 按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种。 按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种 多模光纤(MMF，Multi Mode Fiber)，纤芯较粗 纤芯较粗，可传多种模式的光。但其模 间色散较大，且随传输距离的增加模间色散情况会逐渐加重 且随传输距离的增加模间色散情况会逐渐加重。多模光纤的传 输距离还与其传输速率、芯径、模式带宽有关 模式带宽有关，具体关系请参见表1‐2。
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FC接口
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LC接口
SC 接头
ST 接头
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SC（Subscriber Connector Standard Connector，标准光纤连接器），由日本 （ Connector，标准光纤连接器）， ），由日本 NTT公司开发的模塑插拔耦合式连接器 公司开发的模塑插拔耦合式连接器。其外壳采用模塑工艺，用铸模玻 璃纤维塑料制成，呈矩形；插针由精密陶瓷制成 插针由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝 套管结构。紧固方式采用插拔销式， ，不需要旋转。外观图如图1‐1所示。
波长 速率 100/155M 1.25G 2.5G/4.25G 6G/10G
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多模 850nm N/A 550m 330米 330米 1310nm 2km 2km 2km 2km 1310nm 10km‐60km 10km‐40km 10km‐40km 10km‐40km
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感谢您长期对Gigac的 支持与厚爱
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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 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 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 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 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 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 经前置放大器后输出相应码率的电信号 在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。 在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号
单模 1550nm 60km‐160km 40km‐160km 40km‐120km N/A CWDM 40km‐ 120km 40km‐ 120km 40km‐ 120km N/A
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BIDI 模块
BiDi（Bidirectional）即：单纤双向。利用 利用WDM技术,发送和接收两个方向使 用不同的中心波长。实现一根光纤双向传输光信号 实现一根光纤双向传输光信号。一般光模块有两个 端口，TX为发射端口，RX为接收端口 为接收端口；而该光模块只有1个端口，通过光 模块中的滤波器进行滤波，同时完成 同时完成1310nm光信号的发射和1550nm光信 号的接收，或者相反。因此该模块必须成对使用 因此该模块必须成对使用，他最大的优势就是节 省光纤资源。
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全系列光收发模块，用户可根据自己的网络需求选择 Gigac目前提供100M到10全系列光收发模块 所需要的。 目前常规通用的光模块主要包括：光发送器 光发送器，光接收器，Transceiver（光收 发一体模块）以及Transponder（光转发器 光转发器）。
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