SFP光模块及光接收器知识介绍 ppt课件
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光模块基础知识培训PPT共80页
光模块基础知识培训PPT共80页目录
1.光模块概述
1.1光模块定义
1.2光模块分类
2.光模块组成与结构
2.1光电转换模块
2.2光发射模块
2.3光接收模块
2.4光连接器和接口
3.光模块应用领域
3.1数据中心
3.2通信网络
3.3其他领域
4.光模块工作原理
4.1光电转换原理
4.2光信号调制与解调原理
4.3光信号传输原理
5.光模块参数及性能指标
5.1光功率
5.2光端口功率均衡
5.3波长稳定性
5.4接收灵敏度
5.5光折射率
5.6饱和输出功率
5.7脉冲电流
5.8热效应
5.9光模块亚临界工作
5.10环境适应性
6.光模块的安装与维护6.1光模块的安装步骤6.2光模块的维护方法
6.3光模块的故障排除
7.光模块的未来发展趋势7.1高速化
7.2高密度化
7.3低功耗化
7.4光模块的集成化
8.光模块的市场前景与挑战
8.1市场前景
8.2技术挑战
8.3行业竞争格局
9.Q&A
以上是一个光模块基础知识培训PPT的目录内容，总共包含80页。
每页平均约有1500/80=18.75字，所以整个文档应该有超过1500字的内容。
具体的每页内容可以根据实际情况编写，确保文档内容完整、准确、易懂、有条理。
光模块介绍简介PPT课件
CHENLI
驱动芯片
➢ 激光器驱动（电流） ➢ 调制器驱动（电压）
23 2021/3/7
CHENLI
MUX &DeMUX
➢ MUX：16路并行 数据输入，经过并串转换，输出数 据。（如并行数据输入为622Mb/s ，那么输出数据为 9.95Gb/s）
➢ DeMUX：则反过来，输入数据经过串并转换，输出16 路并行 数据
纤通道 ➢ 电信：OC-3/STM-1、OC-12/STM-4、OC-48/STM-16
34 2021/3/7
CHENLI
PON模块
特点： ➢ 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s ➢ 工作电压：3.3 V ➢ 传输距离可达20km ➢ 带数字诊断功能 应用： ➢ PON接入网
35 2021/3/7
特点： ➢ 速率可达10Gb/s ➢ 波长：1550nm，DWDM ➢ 传输距离可达80km ➢ 带数字诊断功能
应用： ➢ 电信： OC -192/STM -64
37 2021/3/7
CHENLI
主要内容
➢光模块简介 ➢光模块内部主要元器件 ➢光模块调制方式 ➢光模块的特点及应用 ➢光模块原理框图 ➢光模块主要性能指标 ➢光模块接口电平
EAM Laser
XC MC
APC
占空比控 制
40 2021/3/7
调制电压 控制
自动光功率控制
CHENLI
PIN型光接收模块功能框图
PIN/TIA
MA
2R 功能(Reshape, Reamplify)
PIN/TIA
MA
CDR
3R 功能(Reshape, Reamplify, Retime)
41 2021/3/7
光模块简介(详细)分解PPT课件
• 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。
按速率可分为单位Mb/s或Gb/s。主要涵盖了以下速率：低速率、百兆（155M，622M）、1.25G、2.5G、4.25G、 4.9G、6G、8G、10G和40G等。
按波长可分为常规波长，CWDM，DWDM等几类； 按颜色可区分为单模光纤（黄色）和多模光纤（橘红色）。
7
武汉飞鹏光科技有限公司
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，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。
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9um，外径125um）； • 多模光纤连接器（一种是G.651 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，目前常用的有FC， SC，ST，LC。 • Fiberpon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。
FC接口
。
• 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。
按速率可分为单位Mb/s或Gb/s。主要涵盖了以下速率：低速率、百兆（155M，622M）、1.25G、2.5G、4.25G、 4.9G、6G、8G、10G和40G等。
按波长可分为常规波长，CWDM，DWDM等几类； 按颜色可区分为单模光纤（黄色）和多模光纤（橘红色）。
7
武汉飞鹏光科技有限公司
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，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。
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9um，外径125um）； • 多模光纤连接器（一种是G.651 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，目前常用的有FC， SC，ST，LC。 • Fiberpon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。
FC接口
光模块介绍 简介ppt课件
CWDM, DWDM等 ➢ 按工作模式划分：连续和突发（OLT：Optic Line Terminal，
光线路终端；ONU ：Optic Network Unit,光网络单元）
4
光模块发展历史
封装形式：1X9 SFF GBIC SFP, XFP, SFP+ 传输速率：155M,622M 1.25G,2.5G 4.25G, 8.5G, 10G, 40G 光接口形式：尾纤型（Pigtail）；插拔型（Receptacle） 光传输形式：双纤双向（MSA）；单纤双向（BiDi） 接入应用：P to P P to MP: PON (GE-PON, GPON, WDM-PON) 功能：不带监控功能（None DDM） 带数字诊断功能（DDM）
15
FP LD 和 DFB LD
都是边缘发光 谐振腔结构不同
16
FP－LD DFB－LD
LED 和 VCSEL
VCSEL
LED
都是面发光 谐振腔结构不同
17
EAM LD
18
构成：TEC致冷器， 激光二极管，EA调 制器，背光检测二极edance Amplifier（TIA ） ➢ 主放Main Amplifiers (MA) 或后放 Post Amplifiers
光模块基本原理
1
主要内容
➢光模块简介 ➢光模块内部主要元器件 ➢光模块调制方式 ➢光模块的特点及应用 ➢光模块原理框图 ➢光模块主要性能指标 ➢光模块接口电平
2
光模块定义
以光器件为核心增加一些电路部分和结构件等完成相应功 能的单元
3
光模块分类
➢ 按速率划分：155Mb/s 622Mb/s 1.25Gb/s 2.5Gb/s 10Gb/s 等
光线路终端；ONU ：Optic Network Unit,光网络单元）
4
光模块发展历史
封装形式：1X9 SFF GBIC SFP, XFP, SFP+ 传输速率：155M,622M 1.25G,2.5G 4.25G, 8.5G, 10G, 40G 光接口形式：尾纤型（Pigtail）；插拔型（Receptacle） 光传输形式：双纤双向（MSA）；单纤双向（BiDi） 接入应用：P to P P to MP: PON (GE-PON, GPON, WDM-PON) 功能：不带监控功能（None DDM） 带数字诊断功能（DDM）
15
FP LD 和 DFB LD
都是边缘发光 谐振腔结构不同
16
FP－LD DFB－LD
LED 和 VCSEL
VCSEL
LED
都是面发光 谐振腔结构不同
17
EAM LD
18
构成：TEC致冷器， 激光二极管，EA调 制器，背光检测二极edance Amplifier（TIA ） ➢ 主放Main Amplifiers (MA) 或后放 Post Amplifiers
光模块基本原理
1
主要内容
➢光模块简介 ➢光模块内部主要元器件 ➢光模块调制方式 ➢光模块的特点及应用 ➢光模块原理框图 ➢光模块主要性能指标 ➢光模块接口电平
2
光模块定义
以光器件为核心增加一些电路部分和结构件等完成相应功 能的单元
3
光模块分类
➢ 按速率划分：155Mb/s 622Mb/s 1.25Gb/s 2.5Gb/s 10Gb/s 等
光模块光纤连接器介绍PPT课件
第16页/共55页
GBIC
Gigabit Interface Converter, metal casing, mainly use on Gigabit Ethernet switch, hot pluggable.
第17页/共55页
XFP
10 Gigabit Small Form Factor Pluggable，Metal casing, hot pluggable, applicants in 10G optical telecommunication.
DDM=Digital Diagnostic Monitoring DDM SFP and No DDM SFP are same looking from interface. Only differ in internal electricity circuits.
第29页/共55页
DDM No DDM SFP CAN NOT upgrade to DDM SFP
• Must be pairs(1550Tx/1310Rx&
1310Tx/1550Rx)
第27页/共55页
Copper SFP
• Single RJ45 ports • UTP Cable transmission.
第28页/共55页
Types of SFP
By DDM With DDM Without DDM
第8页/共55页
Singlemode Fiber
When Ferrules diameter is between 5~10µm(9/125), the fiber can only allow one method transmission, so SM fiber not has the problem of Chromatic dispersion, it specially use in higher capacity and long distance transmission.
GBIC
Gigabit Interface Converter, metal casing, mainly use on Gigabit Ethernet switch, hot pluggable.
第17页/共55页
XFP
10 Gigabit Small Form Factor Pluggable，Metal casing, hot pluggable, applicants in 10G optical telecommunication.
DDM=Digital Diagnostic Monitoring DDM SFP and No DDM SFP are same looking from interface. Only differ in internal electricity circuits.
第29页/共55页
DDM No DDM SFP CAN NOT upgrade to DDM SFP
• Must be pairs(1550Tx/1310Rx&
1310Tx/1550Rx)
第27页/共55页
Copper SFP
• Single RJ45 ports • UTP Cable transmission.
第28页/共55页
Types of SFP
By DDM With DDM Without DDM
第8页/共55页
Singlemode Fiber
When Ferrules diameter is between 5~10µm(9/125), the fiber can only allow one method transmission, so SM fiber not has the problem of Chromatic dispersion, it specially use in higher capacity and long distance transmission.
SFP光模块知识
热插拔功能
SFP光模块的功耗相对较低，有助于 降低网络设备的整用紧凑型设计，便于安 装在有限的空间内，如高密度数据中 心。
低功耗
SFP光模块支持热插拔，可以在不关 闭设备电源的情况下进行更换，提高 了网络的可靠性和可维护性。
缺点
成本较高
相对于其他类型的光模块，SFP 光模块的成本较高，可能会增加
THANKS
06
SFP光模块的未来展望
5G网络的应用
5G网络将带来更高的数据传输速率和更低的延迟，从而需要 更大规模的光纤网络进行支持。SFP光模块作为光纤网络中的 重要组件，将受益于5G网络的发展，需求量有望进一步增长 。
5G网络将需要更灵活、可扩展的光纤网络架构，SFP光模块 的小型化、可插拔特性将更加符合这种需求，有助于推动其 应用的普及。
详细描述
不同的波长对应不同的光谱范围，波长越短，传输速率越高 ，传输距离越短；波长越长，传输速率越低，传输距离越长 。常见的波长有850nm、1310nm和1550nm等。
传输速率
总结词
传输速率决定了光模块的数据传输能力 。
VS
详细描述
传输速率越高，单位时间内传输的数据量 越大。常见的传输速率有1Gbps、 10Gbps、40Gbps等，随着技术的不断 发展，更高的传输速率如100Gbps也已 逐渐商用。
云计算和数据中心的需求
随着云计算和数据中心的快速发展，数据传输量呈现爆炸 性增长，对高速、高效的光模块需求迫切。SFP光模块作 为高速光模块的一种，将广泛应用于云计算和数据中心领 域。
云计算和数据中心需要高可靠性的数据传输，SFP光模块 的稳定性和可靠性能够满足这种需求，有助于提高数据中 心的运行效率和稳定性。
在工业自动化领域，SFP光模块可用于传感器、执行器等设备的连接，实现远程控制和数据采集 。
SFP光模块的功耗相对较低，有助于 降低网络设备的整用紧凑型设计，便于安 装在有限的空间内，如高密度数据中 心。
低功耗
SFP光模块支持热插拔，可以在不关 闭设备电源的情况下进行更换，提高 了网络的可靠性和可维护性。
缺点
成本较高
相对于其他类型的光模块，SFP 光模块的成本较高，可能会增加
THANKS
06
SFP光模块的未来展望
5G网络的应用
5G网络将带来更高的数据传输速率和更低的延迟，从而需要 更大规模的光纤网络进行支持。SFP光模块作为光纤网络中的 重要组件，将受益于5G网络的发展，需求量有望进一步增长 。
5G网络将需要更灵活、可扩展的光纤网络架构，SFP光模块 的小型化、可插拔特性将更加符合这种需求，有助于推动其 应用的普及。
详细描述
不同的波长对应不同的光谱范围，波长越短，传输速率越高 ，传输距离越短；波长越长，传输速率越低，传输距离越长 。常见的波长有850nm、1310nm和1550nm等。
传输速率
总结词
传输速率决定了光模块的数据传输能力 。
VS
详细描述
传输速率越高，单位时间内传输的数据量 越大。常见的传输速率有1Gbps、 10Gbps、40Gbps等，随着技术的不断 发展，更高的传输速率如100Gbps也已 逐渐商用。
云计算和数据中心的需求
随着云计算和数据中心的快速发展，数据传输量呈现爆炸 性增长，对高速、高效的光模块需求迫切。SFP光模块作 为高速光模块的一种，将广泛应用于云计算和数据中心领 域。
云计算和数据中心需要高可靠性的数据传输，SFP光模块 的稳定性和可靠性能够满足这种需求，有助于提高数据中 心的运行效率和稳定性。
在工业自动化领域，SFP光模块可用于传感器、执行器等设备的连接，实现远程控制和数据采集 。
SFP单纤双向光收发模块课件PPT
SFP单纤双向光收发模块课件
目录
• SFP单纤双向光收发模块概述 • SFP单纤双向光收发模块的组成 • SFP单纤双向光收发模块的性能参数 • SFP单纤双向光收发模块的安装与调试 • SFP单纤双向光收发模块的发展趋势与展
望
01 SFP单纤双向光收发模块 概述
定义与特点
定义
SFP单纤双向光收发模块是一种光纤 通信模块，它可以在一根光纤上同时 实现信号的发送和接收功能。
注意事项
确保环境清洁
在安装和调试过程中，要保持环 境清洁，避免灰尘、杂物等影响
模块的正常工作。
注意安全
在操作过程中，要注意安全，避 免用力过度或使用不合适的工具
导致损坏或受伤。
遵循规范
遵循相应的规范和标准进行安装 和调试，确保模块的正常使用和
稳定性。
05 SFP单纤双向光收发模块 的发展趋势与展望
技术创新
速率提升
随着技术的不断进步，SFP单纤双向光收发模块的传输速率将进一 步提升，以满足更高带宽的需求。
波长扩展
未来SFP模块将支持更多波长的光信号，实现更广泛的信号传输范 围和更高的通道密度。
集成度提升
通过更先进的制程技术，SFP模块将实现更高集成度，减小体积和 功耗，提升性能稳定性。
应用拓展
安装SFP模块
将SFP模块插入到对应的插槽中， 确保模块与插槽对齐，避免用力 过度导致损坏。
固定螺丝
使用螺丝刀将固定螺丝拧紧，确 保SFP模块固定在位。
准备工具和材料
在开始安装前，需要准备相应的 工具和材料，包括SFP模块、光 纤跳线、适配器、螺丝刀等。
测试连接
完成安装后，需要进行测试，确 保SFP模块正常工作，光纤跳线 连接良好。
目录
• SFP单纤双向光收发模块概述 • SFP单纤双向光收发模块的组成 • SFP单纤双向光收发模块的性能参数 • SFP单纤双向光收发模块的安装与调试 • SFP单纤双向光收发模块的发展趋势与展
望
01 SFP单纤双向光收发模块 概述
定义与特点
定义
SFP单纤双向光收发模块是一种光纤 通信模块，它可以在一根光纤上同时 实现信号的发送和接收功能。
注意事项
确保环境清洁
在安装和调试过程中，要保持环 境清洁，避免灰尘、杂物等影响
模块的正常工作。
注意安全
在操作过程中，要注意安全，避 免用力过度或使用不合适的工具
导致损坏或受伤。
遵循规范
遵循相应的规范和标准进行安装 和调试，确保模块的正常使用和
稳定性。
05 SFP单纤双向光收发模块 的发展趋势与展望
技术创新
速率提升
随着技术的不断进步，SFP单纤双向光收发模块的传输速率将进一 步提升，以满足更高带宽的需求。
波长扩展
未来SFP模块将支持更多波长的光信号，实现更广泛的信号传输范 围和更高的通道密度。
集成度提升
通过更先进的制程技术，SFP模块将实现更高集成度，减小体积和 功耗，提升性能稳定性。
应用拓展
安装SFP模块
将SFP模块插入到对应的插槽中， 确保模块与插槽对齐，避免用力 过度导致损坏。
固定螺丝
使用螺丝刀将固定螺丝拧紧，确 保SFP模块固定在位。
准备工具和材料
在开始安装前，需要准备相应的 工具和材料，包括SFP模块、光 纤跳线、适配器、螺丝刀等。
测试连接
完成安装后，需要进行测试，确 保SFP模块正常工作，光纤跳线 连接良好。
光模块基础知识PPT课件
• 饱和光功率Ps 在模块的工作速率下,当误码为某一数值(如BER=10-9)是的最大 接收光功率,即为模块的饱和光功率Ps.
• 告警信号阈值(PH-L) 在模块的工作速率下,由大到小改变输入模块的光功率,当 光功率减小到某一数值时,模块的告警输出信号电平出现反转,这时的光功率即为 告警信号阈值(PH-L).
• 4) 符合RoHS 标准
• 5) 符合SFF-8472协议
• 6) SFP-BIDI +3.3V电源供电；GBIC-BIDI +5V电源供电
• 本公司生产的BID I 模块主要是分三第个4波页段/共：26页
BIDI系列命名规则
第5页/共26页
二、组件及模块相关参数介绍
➢ 1. 发射组件部分
• DFB (Distributed Feed Back) DFB型光发射机，分布反馈（激光器）。 采用模拟残留边带调幅（AM-VSB）信号（射频信号）直接调制激光二极管，使
管，使得光输出强度随着射频信号强度的变化而变化，因此也称为直接调制光发 射机 • FP 法布里一泊罗谐振腔由两个平行的镜面构成,是激光震荡的基本条件.光隔离 度 光隔离器允许传输方向与禁止方向的光功率之比. • 正向电压Vf 当正向驱动电流If为一确定值(如对F-P LD If=Ith+20mA)时对应 于发射器件(LD、LED)上的电压值. • 阈值电流Ith 半导体激光器开始震荡亦即输出功率从无到有发生跃变时的正向驱 动电流. • 输出光功率Pf 通常指带尾纤发射器件的出纤光功率,对F-P类LD,Pf为 Ith+20mA对应的功率. • 峰值波长Ip 对LED类产品,光谱图上最大峰值处对应的波长.对LED类产品,在 0.01nm分辨峰率的光谱图上,根据其纵模分布按RMS方式计算. • 光谱宽度△I 对LED类产品,在光谱图上,相对强度下降-3dB对应的光谱宽度即为 LED的光谱宽度;对F-P类LD产品,采用ITUTG.957建议最大均方根宽度定义;对 DFB类LD产品,采用ITUTG.957建议最大-20dB宽度定义,即主模中心波长的最 大峰值功率跌落-20dB时的最大全宽. • 边模抑制比SMSR 仅对DFB-LD类产品有意义.在0.1nm的分辨峰率下测试对应 于某一电流值下的光谱图 ,计算全第调1制0页条/共件2下6页主模与最显著旁模间相对强度的差
• 告警信号阈值(PH-L) 在模块的工作速率下,由大到小改变输入模块的光功率,当 光功率减小到某一数值时,模块的告警输出信号电平出现反转,这时的光功率即为 告警信号阈值(PH-L).
• 4) 符合RoHS 标准
• 5) 符合SFF-8472协议
• 6) SFP-BIDI +3.3V电源供电；GBIC-BIDI +5V电源供电
• 本公司生产的BID I 模块主要是分三第个4波页段/共：26页
BIDI系列命名规则
第5页/共26页
二、组件及模块相关参数介绍
➢ 1. 发射组件部分
• DFB (Distributed Feed Back) DFB型光发射机，分布反馈（激光器）。 采用模拟残留边带调幅（AM-VSB）信号（射频信号）直接调制激光二极管，使
管，使得光输出强度随着射频信号强度的变化而变化，因此也称为直接调制光发 射机 • FP 法布里一泊罗谐振腔由两个平行的镜面构成,是激光震荡的基本条件.光隔离 度 光隔离器允许传输方向与禁止方向的光功率之比. • 正向电压Vf 当正向驱动电流If为一确定值(如对F-P LD If=Ith+20mA)时对应 于发射器件(LD、LED)上的电压值. • 阈值电流Ith 半导体激光器开始震荡亦即输出功率从无到有发生跃变时的正向驱 动电流. • 输出光功率Pf 通常指带尾纤发射器件的出纤光功率,对F-P类LD,Pf为 Ith+20mA对应的功率. • 峰值波长Ip 对LED类产品,光谱图上最大峰值处对应的波长.对LED类产品,在 0.01nm分辨峰率的光谱图上,根据其纵模分布按RMS方式计算. • 光谱宽度△I 对LED类产品,在光谱图上,相对强度下降-3dB对应的光谱宽度即为 LED的光谱宽度;对F-P类LD产品,采用ITUTG.957建议最大均方根宽度定义;对 DFB类LD产品,采用ITUTG.957建议最大-20dB宽度定义,即主模中心波长的最 大峰值功率跌落-20dB时的最大全宽. • 边模抑制比SMSR 仅对DFB-LD类产品有意义.在0.1nm的分辨峰率下测试对应 于某一电流值下的光谱图 ,计算全第调1制0页条/共件2下6页主模与最显著旁模间相对强度的差
光模块光纤连接器介绍PPT课件
1310nm FP/DFB
第153540n页m/共55页
Optical port
LC/SC
PIN
Male/Femal
TX OSA
• (VCSEL： Vertical Cavity Surface Emitting Laser):850nm, Short Reach
• (FP ：Fabry-Perot)Laser:1310nm，Intermediate Reach
• (DFB ：Distributed Feedback ) Laser:1310nm and 1550nm,Long Reach
第35页/共55页
ROSA Type
Application
SDH/SONET
GBE
FC CWDM DWDM
10G (SDH, Ethernet,
FC shared)
Database
• Dual LC connector • Each fiber need both on TX and
RX • Most popular.
第26页/共55页
BIDI SFP
• Single LC or SC connector
• Save fiber
• TX and RX has two different wavelength (usually 1310/1550 and 1550/1310)
第16页/共55页
GBIC
Gigabit Interface Converter, metal casing, mainly use on Gigabit Ethernet switch, hot pluggable.
第17页/共55页
XFP
《光模块基础知识》课件
应用：广泛应用于光纤通信、数据传输等领域
光模块接口：连接光纤和电路 板，实现光信号和电信号的转 换
光模块外壳：保护内部元件， 防止灰尘、水汽等进入
光模块电路板：集成光电转换 芯片、驱动电路等，实现光信
号和电信号的转换
光模块光器件：包括激光器、 探测器等，实现光信号的发射
和接收
光模块的关键技术 参数
光模块基础知识
汇报人：PPT
目录
添加目录标题
光模块概述
光模块的基本构成
光模块的关键技术 参数
光模块的发展趋势
光模块的未来展望
添加章节标题
光模块概述
光模块是光纤通信 系统中的关键部件， 用于实现光信号和 电信号的转换
光模块主要由光发 射器、光接收器、 光耦合器、光隔离 器等组成
光模块的工作原理是 将电信号转换为光信 号，通过光纤传输， 然后在接收端将光信 号转换为电信号
光模块广泛应用于 光纤通信网络、数 据中心、云计算等 领域
光模块是光纤通信系统的核心部件，用于实现光信号和电信号的转换。 光模块可以提供高速、大容量、长距离的数据传输。 光模块广泛应用于数据中心、电信网络、广播电视等领域。 光模块可以提高系统的可靠性和稳定性，降低系统的成本和功耗。
按照传输速率分类：10G、25G、40G、100G等 按照传输距离分类：短距离（SR）、中距离（MR）、长距离（LR）等 按照封装方式分类：SFP、SFP+、QSFP+、QSFP28等 按照接口类型分类：电口、光口、混合口等 按照应用领域分类：数据中心、电信、企业网等
光接收器：将光信号转换为电信号 光电探测器：将光信号转换为电信号 放大器：放大接收到的电信号
滤波器：滤除噪声和干扰信号 解调器：将电信号转换为数字信号 信号处理电路：对数字信号进行处理和转换
光模块接口：连接光纤和电路 板，实现光信号和电信号的转 换
光模块外壳：保护内部元件， 防止灰尘、水汽等进入
光模块电路板：集成光电转换 芯片、驱动电路等，实现光信
号和电信号的转换
光模块光器件：包括激光器、 探测器等，实现光信号的发射
和接收
光模块的关键技术 参数
光模块基础知识
汇报人：PPT
目录
添加目录标题
光模块概述
光模块的基本构成
光模块的关键技术 参数
光模块的发展趋势
光模块的未来展望
添加章节标题
光模块概述
光模块是光纤通信 系统中的关键部件， 用于实现光信号和 电信号的转换
光模块主要由光发 射器、光接收器、 光耦合器、光隔离 器等组成
光模块的工作原理是 将电信号转换为光信 号，通过光纤传输， 然后在接收端将光信 号转换为电信号
光模块广泛应用于 光纤通信网络、数 据中心、云计算等 领域
光模块是光纤通信系统的核心部件，用于实现光信号和电信号的转换。 光模块可以提供高速、大容量、长距离的数据传输。 光模块广泛应用于数据中心、电信网络、广播电视等领域。 光模块可以提高系统的可靠性和稳定性，降低系统的成本和功耗。
按照传输速率分类：10G、25G、40G、100G等 按照传输距离分类：短距离（SR）、中距离（MR）、长距离（LR）等 按照封装方式分类：SFP、SFP+、QSFP+、QSFP28等 按照接口类型分类：电口、光口、混合口等 按照应用领域分类：数据中心、电信、企业网等
光接收器：将光信号转换为电信号 光电探测器：将光信号转换为电信号 放大器：放大接收到的电信号
滤波器：滤除噪声和干扰信号 解调器：将电信号转换为数字信号 信号处理电路：对数字信号进行处理和转换
SFP光模块及光接收器知识介绍演示课件.ppt
➢ PIN探测器 P型掺杂、本征（I）和N型掺杂。
➢ APD探测器 内部具有光电倍增(或称雪崩)光电二极管.（
Avalanche Photodetector)
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PIN探测器
PIN探测器即P-I-N 探测器：P型掺杂＋Intrinsic＋N型掺杂
响应度： I PIN R • P
需加5～10V反偏电压
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光器件
光器件是由少数几个光电 子元件和IC 、无源元件（ 如电阻、电容、电感、互 感、微透镜、隔离器）、 光纤及金属连线组合、封 装在一起，完成单项或少 数几项功能的混合集成件 。
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光器件结构图
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光器件分类
➢ 如按功能，可分为： 光发射器件 光接收器件
➢ 电信：OC -3/STM-1、OC -12/STM-4、OC-48/STM-16
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SFP模块
特点： ➢ 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s ➢ 工作电压：3.3 V ➢ 波长：850nm，1310nm，1550nm，WDM ➢ 宽温工作范围 ➢ 传输距离可达100km+ ➢ 带数字诊断功能 应用： ➢ 数据通信：快速以太网，千兆以太网，1x/2x/4x 光
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SFF模块
特点： ➢ 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s ➢ 工作电压：3.3 V ➢ 波长：850nm，1310nm，1550nm ➢ 宽温工作范围 ➢ 传输距离可达80km ➢ 带数字诊断功能（部分） 应用：
➢ 数据通信：快速以太网，千兆以太网，1x/2x/4x 光纤 通道
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➢ APD探测器 内部具有光电倍增(或称雪崩)光电二极管.（
Avalanche Photodetector)
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PIN探测器
PIN探测器即P-I-N 探测器：P型掺杂＋Intrinsic＋N型掺杂
响应度： I PIN R • P
需加5～10V反偏电压
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光器件
光器件是由少数几个光电 子元件和IC 、无源元件（ 如电阻、电容、电感、互 感、微透镜、隔离器）、 光纤及金属连线组合、封 装在一起，完成单项或少 数几项功能的混合集成件 。
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光器件结构图
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光器件分类
➢ 如按功能，可分为： 光发射器件 光接收器件
➢ 电信：OC -3/STM-1、OC -12/STM-4、OC-48/STM-16
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SFP模块
特点： ➢ 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s ➢ 工作电压：3.3 V ➢ 波长：850nm，1310nm，1550nm，WDM ➢ 宽温工作范围 ➢ 传输距离可达100km+ ➢ 带数字诊断功能 应用： ➢ 数据通信：快速以太网，千兆以太网，1x/2x/4x 光
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SFF模块
特点： ➢ 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s ➢ 工作电压：3.3 V ➢ 波长：850nm，1310nm，1550nm ➢ 宽温工作范围 ➢ 传输距离可达80km ➢ 带数字诊断功能（部分） 应用：
➢ 数据通信：快速以太网，千兆以太网，1x/2x/4x 光纤 通道
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SFP,TOSA,BOSA,光纤,Rosa,光模块,GB-Link光通信模块基础培训-PPT资料47页
大纲
TOSA/BOSA基础知识介绍 光纤基础知识介绍 ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点
gb-linksalesgb-link
光收发模块结构
结构由以下:
1. 光器件
外壳
2. PCBA
3. 机械
TOSA
Laser driver
LC 光纤接口
电接口金手指 PCBA
限幅放大器
ROSA
另：10G XFP 产品还包含CDR CHIP X2/XENPAK/SGMII 包含 physical PHY-IC
• 因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰耗最小，所以DWDM系统中信号光选择 在C波段和L波段 • 粗波分由于传输距离短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系统中信号光跨越多 个波段（1311~1611nm）
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光纤中的色散特性
光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，因而这些频率成分和模 式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散
色度色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用 D表示，单位是ps/nm.km。偏振模色散系数则用PMDQ来表示，单位是ps/kmⁿ （n为1/2）
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色散对传输的影响
从TDM角度上说，色散将导致码间干扰
T
T+ΔT
λ3 λ1 λ3 λ1
gb-linksalesgb-link
WDM中信号光窗口范围
波段 O波段 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段
说明 原始 扩展 短波长 常规波长 长波长 超长波长
范围（nm） 1260~1360 1360~1460 1460~1525 1525~1565 1565~1625 1625~1675
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SFP光模块及光接收器知识介绍
小型化
低功耗
热插拔
智能化
远距离
高速率
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢光模块简介 ➢光模块内部主要元器件 ➢光模块调制方式 ➢光模块的特点及应用 ➢光模块原理框图 ➢光模块主要性能指标 ➢光模块接口电平
SFP光模块及光接收器知识介绍
探测器 激光器
放大器 时钟数据恢复 驱动芯片 MUX&DeMUX
限幅放大器：Limiting Amplifier (LA) 自动增益控制放大器：Automatic Gain Control Amplifier (AGC).
SFP光模块及光接收器知识介绍
Vcc i
Rf
i
A
u o =iR f
➢ 低的等效输入噪声电流 ➢ 高输入阻抗，低输入电容 ➢ 足够宽的通频带fH≈0.75×工作
SFP光模块及光接收器知识介绍
光器件是由少数几个光电 子元件和IC 、无源元件（ 如电阻、电容、电感、互 感、微透镜、隔离器）、 光纤及金属连线组合、封 装在一起，完成单项或少 数几项功能的混合集成件 。
SFP光模块及光接收器知识介绍
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢ 如按功能，可分为： 光发射器件 光接收器件
SFP光模块及光接收器知识介绍
APD探测器： 雪崩光电探测器（Avalanche photodetector） 响应度：
IAPD M•RP
M与温度和反偏电压有关 需加30～60V反偏电压
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢ FP LD (Fabry-Perot Laser) ➢ DFB LD (Distributed-Feedback Laser) ➢ VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)
SFP光模块及接收机 光基模本块原基理本原理
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢光模块简介 ➢光模块内部主要元器件 ➢光模块调制方式 ➢光模块的特点及应用 ➢光模块原理框图 ➢光模块主要性能指标 ➢光模块接口电平
SFP光模块及光接收器知识介绍
以光器件为核心增加一些电路部分和结构件等完成相应功 能的单元
SFP光模块及光接收器知识介绍
构成：TEC致冷器， 激光二极管，EA调 制器，背光检测二极 管和，热敏电阻等
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢ 跨阻放大器：Transimpedance Amplifier（TIA ）
➢ 主放Main Amplifiers (MA) 或后放 Post Amplifiers
➢ LED (Light-Emitting Diode)
➢ EAM LD (Electro-absorption modulated lasers)
SFP光模块及光接收器知识介绍
FP－LD
都是边缘发光 谐振腔结构不同
DFB－LD
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SFP光模块及光接收器知识介绍
VCSEL
LED
都是面发光 谐振腔结构不同
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢ MUX：16路并行 数据输入，经过并串转换，输出数 据。（如并行数据输入为622Mb/s ，那么输出数据为 9.95Gb/s）
➢ DeMUX：则反过来，输入数据经过串并转换，输出16 路并行 数据
(1×9/2×9/SFF) ➢ 按应用划分：SDH/SONET, Ethernet, Fiber Channel,
CWDM, DWDM等 ➢ 按工作模式划分：连续和突发（OLT：Optic Line Terminal，
光线路终端；ONU ：Optic Network Unit,光网络单元）
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢ 按结构，可分为： TO器件(TOSA， ROSA，BOSA)； DIP（或Butterfly）器件； 表面贴装（surface mount) 器件等；
➢ 按传输速率，可分为 155M、622M、1.25G、2.5G、10G等；
➢ 传输距离，工作波长，工作方式等
SFP光模块及光接收器知识介绍
光探测器 作用把光信号转变为电信号的器件.
封装形式：1X9 SFF GBIC SFP, XFP, SFP+ 传输速率：155M,622M 1.25G,2.5G 4.25G, 8.5G, 10G, 40G 光接口形式：尾纤型（Pigtail）；插拔型（Receptacle） 光传输形式：双纤双向（MSA）；单纤双向（BiDi） 接入应用：P to P P to MP: PON (GE-PON, GPON, WDM-PON) 功能：不带监控功能（None DDM） 带数字诊断功能（DDM）
➢ PIN探测器 P型掺杂、本征（I）和N型掺杂。
➢ APD探测器 内部具有光电倍增(或称雪崩)光电二极管.（
Avalanche Photodetector)
SFP光模块及光接收器知识介绍
PIN探测器即P-I-N 探测器：P型掺杂＋Intrinsic＋N型掺杂
响应度： IPINR•P
需加5～10V反偏电压
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢ 按速率划分：155Mb/s 622Mb/s 1.25Gb/s 2.5Gb/s 10Gb/s 等
➢ 按功能划分：发射模块，接收模块，收发合一模块 (transceiver,)
➢ 按封装划分：1×9/ 2×9/SFF/GBIC/SFP/XFP/300pin等 ➢ 按使用条件划分：热插拔 (GBIC/SFP/XFP) 带插针
速率
➢ 宽动态范围 ➢ Rf 要足够大，以保证有足够大
的输出电压
(b)
这种I-V变换电路中有一个负反 馈电阻Rf，所以又被称做跨阻 放大器（TIA）
SFP光模块及光接收器知识介绍
限幅放大器 自动增益控制放大器
LA：转换速度快，功耗低，但是非线性限制了其应用 AGC： 在很大的动态范围都是线性的，应用范围广。例如：带均衡 器的接收机。
SFP光模块及光接收器知识介绍
在数字通信系统中，码元同步是系统正常工作的必要条件。 时钟和数据恢复电路（Clock and Data Recovery —CDR）的 作用就是在输入数据信号中提取时钟信号并找出数据和时钟 正确的相位关系
D Flip-Flop
SFP光模块及光接收器知识介绍
➢ 激光器驱动（电流） ➢ 调制器驱动（电压）