光模块基础知识培训
光模块基础知识培训
光模块基础知识培训
LED光模块基础知识培训（硬件）
一、LED简介
LED（Light Emitting Diode），即发光二极管，是一种半导体器件，其特点是在电子元件受到电流刺激时可以发出光线，并具有良好的耐久性、低耗能等优势，使其广泛应用于航空、航天、医疗、车载系统、军事科研
等领域。
二、LED结构
LED分为两个极：正极及负极，通常以小圆点的形式表示。
其中正极
称为“正极极接”，负极称为“负极极接”。
正极为死极，可以不接电，
而负极则为活极，此时负极应与正电源相连，以使电路回路成立，并且当LED接收到足够的电流后，LED就会发光。
三、LED参数
LED参数指的是LED电子元件出厂时所采用的参数，这些参数的量化
数据将影响LED电子元件的性能。
主要有：电压阈值、电流阈值、热电压、漏电流、亮度等参数。
四、LED用电安全
LED可以发出肉眼可以看到的光，但是长时间工作在空间低温下，可
能会产生热量，而且由于芯片尺寸小，所以只能承受有限的功率。
因此，
当使用LED时，一定要根据提供的参数保持稳定的电压和电流，以保证电
路安全。
五、LED寿命
LED的寿命与电流、温度、电压和其他环境条件等关系密切。
LED的使用寿命以兆小时为单位衡量，一般来说，电流和温度越低，LED的寿命就越高。
六、LED光谱。
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。
光模块的一些基础知识
光模块的一些基础知识一、光模块的构成：有发射激（TOSA),接受（ROSSA) 线路板IC 外部配件二、光模块接口分为FC型、SC型、LC型、ST型和FTRJ型。
三、光收发一体模块分类按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE SDH应用的155M、622M、2.5G、10G按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC SFP XFP X2 XENPAK1×9封装--焊接型光模块，一般速率有52M/155M/622M/1.25G，多采用SC接口SFF封装--焊接小封装光模块，一般速率有155M/622M/1.25G/2.25G/4.25G，多采用LC接口GBIC封装--热插拔千兆接口光模块，采用SC接口SFP封装--热插拔小封装模块，目前最高数率可达155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G，多采用LC接口XENPAK封装--应用在万兆以太网，采用SC接口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接口四、按照激光类型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB LD按照发射波长分：850nm、1310nm、1550nm等等按照使用方式分：非热插拔（1×9、SFF），可热插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP）五、光纤模块又分单模和多模单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。
单模光纤的尺寸为9-10/125μm它的传输距离一般10KM 20kM 40KM 70KM 120KM多模光纤使用的光波长多为850 nm或1310nm.多模光纤50/125μm或62.5/125μm两种，它的传输距离也不一样，一般千兆环境下50/125μm线可传输550M,62.5/125μm只可以传送330M。
(2KM 550M)从颜色上可以区分单模光纤和多模光纤。
单模光纤外体为黄色，多模光纤外体为橘红色。
光模块基础知识培训
18
光模块基础知识介绍
• 2.2.5 APD偏置电压
• • • APD的偏置电压（即通常所说的高压）一般约为20、30几伏，而目前光 模块的工作电压一般为3.3V或5V。 APD的灵敏度随着温度的升高而降低。 为保证APD的正常工作，需要引入高压电路及相应的温度补偿措施。 APD高压电路主要包括升压电路、倍压电路 和温度补偿 三个部分。
27
光模块基础知识介绍
TX_Fault:开集/漏极输出,需要在主板上由4.7K~10K电阻上拉至 2~VCC+0.3V. 激光器失效时为高电平, 正常工作时为低电平( <0.8V )
• TX_Disable:关断使能输入.需要在模块内由4.7K~10K电阻上拉至2~VCC+0.3V. 低电平(0~0.8) 正常工作 高电平(2~3.465)关断 悬空:关断 LOS:开集/漏极输出,需要4.7K~10K电阻上拉至2~VCC+0.3V. 当输入光功率低于最差接受光功率时 高电平告警,
25
光模块基础知识介绍
2、电气接口
VCCT 和 VCCR分别是发射和接受部分电源，要求3.3V±5%，最大供电电流 300mA以上。电感的直流阻抗应该小于1欧姆，确保SFP的供电电压稳定在 3.3V。推荐的滤波网络，可以保证插拔模块时的浪涌小于30mA。
VCCT 和 VCCR可以在模块内相连。发射和接收的地可以在模块内相连。Hale Waihona Puke 10光模块基础知识介绍
• 2.1.4 TEC温度控制电路
• DWDM（密集波分复用）技术不断发展，为了尽可能地传输更多的信道， 要求光源峰值波长的间隔尽可能地小，这就对激光器波长的稳定性提出 了更高的要求。对于采用0.8nm（100GHz）信道间隔的DWDM系统，一 个0.4nm的波长变化就能把一个信道移到另一个信道上。DWDM激光器 的波长容差典型值为±0.1nm。
光模块基础知识
光模块基础知识光模块是一种将电信号转换为光信号的装置，它是光纤通信系统中极为重要的组成部分。
光模块的主要功能是将电子设备产生的电信号转换为光信号，并通过光纤传输到目标设备。
光模块通常由光电转换器和光电转换器组成。
光电转换器负责将电信号转换为光信号，而光电转换器则负责将光信号转换为电信号。
光模块的工作原理是利用半导体材料的特性，使得当电流通过时，产生光子，并将其转换为光信号。
光模块的电子部分通常由驱动电路和接收电路组成，它们负责控制光电转换器的工作。
光模块的主要特点是高速、高带宽和低功耗。
由于光信号的传输速度非常快，因此光模块能够实现高速数据传输，满足现代通信系统对数据传输速度的要求。
此外，光模块还具有高带宽的特点，可以同时传输多个信号，从而提高通信系统的传输能力。
与传统的电信号传输相比，光模块的功耗更低，能够降低通信设备的能耗。
光模块的应用非常广泛，主要用于光纤通信系统、数据中心、计算机网络等领域。
在光纤通信系统中，光模块起到了连接发送方和接收方的桥梁作用，实现了信号的传输和接收。
在数据中心和计算机网络中，光模块用于连接服务器、交换机和路由器，实现数据的高速传输和处理。
根据不同的应用需求，光模块可以分为多种类型，如SFP光模块、QSFP光模块、CFP光模块等。
它们的主要区别在于传输速率、接口类型和尺寸等方面。
例如，SFP光模块适用于传输速率较低的应用，而QSFP光模块适用于传输速率较高的应用。
光模块的选型和使用需要考虑多个因素，如传输距离、传输速率、接口类型和成本等。
对于长距离传输，需要选择能够支持较高传输功率和较低损耗的光模块；对于高速传输，需要选择能够支持较高传输速率的光模块；对于特定的设备接口，需要选择相应类型的光模块；同时，还要考虑成本因素，选择性价比较高的光模块。
光模块作为光纤通信系统中的重要组成部分，具有高速、高带宽和低功耗的特点，广泛应用于光纤通信、数据中心和计算机网络等领域。
在选择和使用光模块时，需要考虑多个因素，以满足不同应用需求。
光电模块基础知识培训
校准写信息
QC检测
清洗光端面 包装 入库检 验 入库
生产操作中需要注意事项：
一、操作前必须确认是否戴好防静电手腕带，严禁用手直接拿器件、模块走动； 二、各项操作必须完全按照作业指导书进行，不得擅自更改操作方法； 三、焊接操作中注意电烙铁温度控制，按作业文件规定； 四、不得将正在通光的模块或光纤对准眼睛等身体脆弱部分； 五、插入光纤跳线时要45度斜角对准再同轴插入； 六、老化接电时必须确认无短路、连接完好后方可离开； 七、洗板水、酒精灯易燃品使用时注意安全。 八、产品操作后摆放整齐，操作台面整洁、无杂物。
★常用的光电检测器是PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD) ★ PIN的响应度通常为0.65～0.97A/W(λ=0.9～1.7μm) ★ APD是利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度光电 检测器,它可以使接收灵敏度提高6～10dB。 ★ APD在工作时需要比较高(30～70V)的反向偏压,模块中要附 加额外的DC－DC升压电路,增大了模块的成本和电路的复杂程 度。最佳 Vapd≈0.9Vbr ，Vbr 是APD的反向击穿电压，为正温 度系数，所以升压电路输出的Vapd 要做温度补偿。 ★ APD要求稳定、“干净”的反向偏压， 否则会影响接收灵敏 度。 ★过大的光电流(＞0.5～1mA)会烧坏APD，在测试时，输入光 功率不能超过0～-4dBm，一般要求<-7dBm.
）
组件生产流程图：
1.组装 金属件清洗
A 焊点检查
B 温循考核 发射终测 接收终测 端面清洗
配胶 2.发射耦合 组装 3.接收耦合 发射耦合 4.性能测试 耦合目检 激光焊接固定 A 接收耦合 接收点胶 接收初测
发射性能初测
包装 QA检查 入库
光模块基础知识
光模块基础知识光模块基础知识详解图1光模块⽰意⼀、光模块的主要组成部分光模块主要有6部分组成，分别为⾦⼿指、控制器MCU、激光驱动器、限幅放⼤器、发射端TOSA、及接收端ROSA组成。
1.1、⾦⼿指图2⾦⼿指(a)⾦⼿指如图2所⽰,主要有以下⼏个功能：1)给模块来提供供电回路；2)实现模块的热插拔的功能；3)为模块的⾼速信号提供连接；4)为模块的低速信号提供连接；5)向主机指⽰模块已经插⼊。
(b)管脚详解1)发射端地管脚标号为1、17、202)接收端地管脚标号为9、10、11、14供电回路中发射端及接收端是单独进⾏供电的，以避免相互⼲扰，同时在国际协议中发射端地级接收端地也是单独标注，但在实际中，对此也并没有严格区分，部分公司产品发射端地级接收端地是连接在⼀起的。
连接在⼀起，也可以避免APD升压产⽣⼲扰，亦符合单点接地原则。
3)发射及接收端电源15，VCCR；16,VCCT原则上来说，发射端及接收端的电源是单独供应的，这样可最⼤限度避免电源之间的相互⼲扰,主机端对发射端及接收端是单独进⾏滤波的。
图3host board典型供电电路图4)低速信号MOD-DEF2(4)、MOD-DEF1(5)；标准的I2C两线接⼝，可以完成主机到模块的双向通讯；模块中的SERIAL ID，DOM等信息都是通过这个接⼝读取出来或者写⼊；5)低速信号MOD-DEF0(6)该管脚接地，主机该管脚集电极开路，⽤于检测模块是否已经插⼊主机。
6)低速信号TXDISABLE(3)该管脚⽤于指⽰是否关闭发射端，集电极开路输出，需要关闭发射端时，该管脚为⾼电平，在模块端上拉；7)低速信号TXFAULT(2)该管脚⽤于指⽰模块发射端是否出现严重故障，若出现严重故障，TXFAULT为⾼，在主机端上拉。
8)低速信号RX-LOS(8)该管脚⽤于指⽰模块接收端是否出现严重故障，若出现严重故障，该管脚为⾼电平，在主机端上拉。
9)接收端差分信号对RD+(13)、RD-(14)此两管脚为⾼速信号接收端，⽤于接收告诉信号。
光模块基础知识
光模块基础知识光模块是一种集成光电子器件，通过将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号，实现光纤通信的传输和接收功能。
在光纤通信系统中，光模块扮演着重要的角色。
一、光模块的组成光模块由光发射器和光接收器两个基本部分组成。
1. 光发射器：光发射器采用半导体激光器或发光二极管，将电信号转换为光信号。
半导体激光器是一种将电能转换为光能的器件，通过电流注入产生激光。
发光二极管是一种将电能转换为光能的器件，通过电流注入产生非激光光源。
2. 光接收器：光接收器采用光电二极管或光电探测器，将光信号转换为电信号。
光电二极管是一种将光能转换为电能的器件，通过光照射产生电流。
光电探测器是一种将光能转换为电能的器件，通过光照射产生光电流。
二、光模块的工作原理光模块的工作原理可以简单描述为：在发送端，电信号通过光发射器转换为光信号，通过光纤传输到接收端；在接收端，光信号通过光接收器转换为电信号。
1. 发送端工作原理：电信号通过驱动电路控制光发射器，驱动电路将电信号转换为适合光发射器工作的电流或电压信号，进而激励光发射器发出相应的光信号。
光信号经过光纤传输到接收端。
2. 接收端工作原理：光信号通过光纤传输到接收端后，经过光接收器转换为电信号。
光接收器将光信号转换为电流或电压信号，并通过电路进行放大和处理，得到与原始电信号相对应的信号。
三、光模块的特性和参数光模块的特性和参数会直接影响到光纤通信系统的性能和可靠性。
1. 速率：光模块的速率指的是在光纤通信中传输的数据速率，通常以Gbps（千兆位每秒）为单位。
速率越高，传输的数据容量越大。
2. 波长：光模块的波长是指光信号在光纤中传播时的波长。
常见的波长有850nm、1310nm和1550nm等。
不同波长的光信号在光纤中传播的损耗和传输距离也会有所不同。
3. 传输距离：光模块的传输距离是指光信号在光纤中传输时的最大距离。
传输距离受到光纤损耗、光发射功率和光接收灵敏度等因素的影响。
光模块基础知识
光模块基础知识光模块是一种将电信号转换为光信号的设备，通常用于光纤通信和光纤传感领域。
它是光通信系统中的重要组成部分，起着传输和接收光信号的作用。
本文将介绍光模块的基础知识，包括其类型、工作原理、应用场景等方面。
一、光模块的类型根据光模块的封装形式和工作波长，可以将光模块分为多种类型。
其中，常见的光模块类型包括：SFP、SFP+、QSFP、CFP、XFP等。
这些不同类型的光模块适用于不同的应用场景和需求。
例如，SFP 光模块适用于1Gbps的光纤通信，而SFP+光模块则适用于10Gbps的通信需求。
二、光模块的工作原理光模块的工作原理是将电信号转换为光信号，然后通过光纤进行传输。
首先，电信号经过电-光转换器，被转换为光信号。
然后，光信号经过光纤传输到目标地点。
最后，光信号再经过光-电转换器，被转换为电信号。
这样，光模块实现了电信号和光信号之间的互相转换。
三、光模块的应用场景光模块广泛应用于光通信系统和光纤传感领域。
在光通信系统中，光模块用于实现高速、远距离的光信号传输。
它被广泛应用于光纤通信、数据中心互联等领域。
在光纤传感领域，光模块可以用于实现光纤传感器的信号接收和传输。
例如，在石油工业中，光模块可以用于光纤传感器对温度、压力等参数的监测。
四、光模块的特点和优势光模块相比传统的电信号传输方式具有许多优势。
首先，光模块可以实现高速、远距离的信号传输，可以满足大带宽、长距离的通信需求。
其次，光模块具有低插损、低衰减的特点，可以保证信号的传输质量。
此外，光模块还具有抗电磁干扰、安全可靠等优势。
由于这些特点和优势，光模块在光通信和光纤传感领域得到了广泛应用。
五、光模块的未来发展趋势随着信息技术的不断发展和应用需求的增加，光模块也在不断演进和创新。
未来，光模块的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先，光模块将实现更高的传输速率，如100Gbps、400Gbps等。
其次，光模块将实现更小尺寸的封装，以适应高密度集成的需求。
光模块知识(2.0)_PHOTON讲稿
0.35
0.3
minimum
0.25
0.2
1200
1300
1400
1500
1600
1700
Wavelength (nm)
G.652A and B
传输距离的计算（Tranceiver ）
1,对单模光纤（ 不考虑色散） 传输距离=(总光功率预算－插损－传输代价)/衰减系数
总光功率预算= Transmitter最坏光功率-Receiver接收最坏灵敏度 插 损 = 光路系统决定 传输代价 = Transceiver所决定
2．材料色散
含有不同波长的光脉冲通过光纤传输时，不同波长的电磁波会导致玻璃折射率不相同，传 输速度不同就会引起脉冲展宽，导致色散。
3．波导色散
它是由光纤的几何结构决定的色散，其中光纤的横截面积尺寸起主要作用。光在光纤中通 过芯与包层界面时，受全反射作用，被限制在纤芯中传播。但是，如果横向尺寸沿光纤轴发 生波动，除导致模式间的模式变换外，还有可能引起一少部分高频率的光线进入包层，在包 层中传输，而包层的折射率低、传播速度大，这就会引起光脉冲展宽，从而导致色散。
G.984.2 规定的上行 光信号的眼图模板
−y10
x1 x2
x3 x4 1
1UI
155.52Mbps
622.08Mbps
1244.16Mbps
x1/x.28/0.72
x2/x3 x3－x2 y1/y2
0.36/0.65 --
0.20/0.80
0.40/0.60 --
Vcc
PIN
i
Rf
A
u o =iR f
跨阻放大器原理图
在高速率光模块中,通常都是将PIN(或 者APD)光电二极管TIA组装在一个密 封的金属外壳内,这就构成了光接收组 件(ROSA)
光模块基础知识、分类及选用
每秒钟传输数据的比特数（bit），单位bps。 目前常用的有： 155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、 10Gbps、 25Gbps等。传输速率一般 向下兼的距离，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300m、1.4km、15km、40km、80km和120km等等。
2.光模块的分类
按应用分类：
以太网应用的速率：100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE。 SDH应用的速率： 155M、622M、2.5G、10G。PTN应用速率：155M、1.25G、10G、25G。
按封装分类：
常见封装类型：SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP。 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。 GBIC封装——热插拔千兆接口光模块，采用SC接口。 SFP封装——热插拔小封装模块，目前最高数率可达4G，多采用LC接口。 XENPAK封装——应用在万兆以太网，采用SC接口。 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。
按波长分类： 以波长分类分为：850nm、1310nm、1550nm等。
2.光模块的分类
GBIC封装 XENPAK封装
SFP封装 XFP封装
3.光模块的选用
选择标准： 根据设备所承载的业务要求、设备端口的类型（百兆口、千兆口、10G口等）、传 输速率、传输距离选择合适的光模块；光模块通常也要配对使用，就是说连接不同设 备的光纤两端使用的光模块的传输速率、传输距离必须一样。
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。
光模块基础知识大全、分类及选用
光模块基础知识大全、分类及选用一、光模块基本知识1、定义：光模块：也就是光收发一体模块。
2、结构：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。
3、光模块的参数及意义光模块有很多很重要的光电技术参数，但对于GBIC和SFP这两种热插拔光模块而言，选用时最关注的就是下面三个参数：1）中心波长单位纳米（nm），目前主要有3种：850nm（MM，多模，成本低但传输距离短，一般只能传输500M）；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)；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)；2）传输速率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。
3）传输距离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。
除以上3种主要技术参数（波长，速率，距离）外，光模块还有如下几个基本概念，这些概念只需简单了解就行。
《光模块知识介绍》课件
CFP封装
大型封装，支持更高的通 道数和更高速的数据传输 。
光模块的接口类型和规范
LC接口
连接器类型，采用插拔式 连接，方便安装和维护。
SC接口
另一种常见的连接器类型 ，具有较高的插拔次数和 可靠性。
MSA接口规范
多源协议，定义了不同厂 商生产的模块之间的互操 作性。
光模块的互操作性和兼容性
互操作性
光模块集成化和小型化的发展趋势
总结词
为了降低成本、提高可靠性，光模块正朝着集成化和小型化的方向发展。
详细描述
集成化光模块将多个光器件集成在一个封装内，减少了连接器和布线的数量，提高了系 统的稳定性和可靠性。同时，小型化光模块能够满足高密度数据中心的需求，减少空间
占用和能耗。
光模块在5G、物联网等新兴领域的应用前景
不同厂商生产的模块应能够相互配合 工作，实现数据的传输。
兼容性
兼容不同厂商的模块
为了实现光模块市场的竞争和多样性 ，应确保不同厂商的模块具有互操作 性和兼容性。
同一厂商生产的模块应能够在不同设 备上实现数据的传输。
05 光模块的制造工艺和材料
光器件的制造工艺
芯片制造
在硅片上制造光器件的 核心部分，如激光器、
光学材料
如玻璃、晶体等，用于制造光 学元件。
其他材料
如连接器、电缆等，用于光模 块与其他设备的连接。
光模块的成本和价格
成本构成
芯片制造、封装工艺、光学元件 和其他材料的成本共同决定了光
模块的总成本。
价格影响因素
市场需求、技术水平、品牌知名 度等也会影响光模块的价格。
价格比较
不同类型的光模块价格差异较大 ，需要根据实际需求进行选择。
光模块基础知识培训
对于1.5μm DFB激光
器，波长温度系数约
为13GHz/℃
培训ppt
12
光模块基础知识介绍
热敏电阻 TEC
激光器管芯
l0激光输出
TEC 控制电路
由温度实现波长反馈控制示意图
培训ppt
13
光模块基础知识介绍
• 2.2 接收部分
培训ppt
14
光模块基础知识介绍
• 2.2.1 PIN/APD的主要特性
培训ppt
3
光模块基础知识介绍
• 2.1 发射部分
培训ppt
4
光模块基础知识介绍
• 2.1.1 激光二极管的特性
• 激光二极管（LD—Laser diode） 是一个电流器件，只在它通过 的正向电流超过阈值电流Ith （Threhold current）时它发出 激光
• 为了使LD高速开关工作，必须 对它加上略大于阈值电流的直 流偏置电流IBIAS
• LD的两个主要参数：阈值电流
Ith和斜效率S（Slope efficiency）
是温度的函数，且具有离散性培训ppt
5
光模块基础知识介绍
培训ppt
6
光模块基础知识介绍
培训ppt
7
光模块基础知识介绍
培训ppt
8
光模块基础知识介绍
• 2.1.2 激光二极管驱动电路
• 驱动电路实质上就是一个高 速电流开关
• APD的灵敏度随着温度的升高而降低。
• 为保证APD的正常工作，需要引入高压电路及相应的温度补偿措施。 APD高压电路主要包括升压电路、倍压电路 和温度补偿 三个部分。
升压电路
倍压电路
温度补偿
培训ppt
光模块基础培训
光模块基础培训Zhou Yan(周炎) yan.zhou@2目录第一章光模块的种类第二章概述第三章光模块相关参数第四章光模块生产流程Confidential 3第一章光模块的种类Confidential第二章概述光模块的基本结构光模块定义：完成完成O/E O/E O/E、、E/O 变换且具有标准光接口的光接口的系系统 基本结构：光源光源（（TOSA TOSA））+驱动电路、探测器（ROSA ROSA））+接收电路、接口接口、、其它辅助电路、外壳TOSA TOSA：：Transmitter Transmitter Optical Sub Optical Sub Optical Sub--Assembly Assembly 光光发射组件（TOSA TOSA））ROSA ROSA：：Receiver Optical Sub Receiver Optical Sub--Assembly Assembly 光接收光接收组件（ROSA ROSA））BOSA BOSA：：Bi Bi--directional directional Optical Sub Optical Sub Optical Sub--Assembly Assembly 光双向收光双向收发组件（BOSA BOSA））Confidential光接收器件光接收器件是利用光电效应把通信中光信号转换为电信号的光电检测器光纤通信中常用的光电检测器是器是PIN PIN PIN光光电二极管和雪崩光电二极管二极管(APD)(APD)PIN PIN的响的响应度通常为0.650.65～～0.97A /W (λ=0.9(λ=0.9～～1.7μm)APD APD是利用雪崩倍增效是利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度光电检测器,它可以使接收灵敏度提高它可以使接收灵敏度提高66～10dBConfidential限幅放大器TIA 输出的是模拟信号信号,,要把它转换成数字信号才能被信号处理电路识别限幅放大器起的作用就是把限幅放大器起的作用就是把TIA TIA 输出的幅度不同的信号处理成等幅的数字信号限幅放大器Limiting Amplifier 主放大器Post Amplifier 量化器QuantizerConfidential 10光模块基础知识介绍光收发模块Confidential SFP SFP含含义：Small Factor Plug Small Factor Plug 小外型可插拔小外型可插拔 提出的背景和标准：多厂家协议TOSA TOSA和和ROSA ROSA：：光接口为LC LC、、MC MC型型插芯直径插芯直径1.25mm 1.25mm套管内径套管内径1.25mm 1.25mm光器件TO46/TO56TO18ConfidentialSFP 光收发模块工艺流程电路板焊接TOSA/ROSA 焊接电路调试屏蔽罩安装入库末测老化壳体安装DDSConfidential 14Confidential 15ConfidentialCFP CFP 光模光模块（Transceiver Transceiver））支持热插拔插拔，，容量为40G 40G 或或100GBit/s 100GBit/s可可应用于用于40G 40G 40G 和和100G Ethernet 100G Ethernet、、OC OC--768/STM 768/STM--256256、、OTU3OTU3、、OTU4OTU4。
光模块基础知识介绍
光模块基础知识介绍目录一、光模块概述 (2)1.1 光模块的定义 (3)1.2 光模块的作用 (4)1.3 光模块的应用领域 (5)二、光模块的分类 (6)2.1 按传输速率分类 (7)2.1.1 低速光模块 (8)2.1.2 中速光模块 (9)2.1.3 高速光模块 (11)2.2 按接口类型分类 (12)2.2.1 SC型光模块 (13)2.2.2 LC型光模块 (13)2.2.3 MPO型光模块 (14)2.2.4 TO型光模块 (16)2.3 按传输距离分类 (17)2.3.1 短途光模块 (18)2.3.2 中长途光模块 (19)三、光模块的工作原理 (20)3.1 光模块的信号传输过程 (22)3.2 光模块的信号编码与解码 (23)3.3 光模块的电源管理 (24)四、光模块的性能指标 (25)4.1 传输速率 (26)4.2 传输距离 (27)五、光模块的选购与使用 (28)5.1 如何根据应用场景选择合适的光模块 (29)5.2 光模块的安装与调试 (30)5.3 光模块的维护与保养 (31)六、光模块市场与发展趋势 (32)6.1 光模块市场的现状 (33)6.2 光模块市场的发展趋势 (34)6.3 光模块技术的发展动态 (35)一、光模块概述随着信息技术的飞速发展，光通信作为现代通信的主要手段，在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
在光通信系统中，光模块作为核心组件之一，起着至关重要的作用。
本文将对光模块的基础知识进行简要介绍。
光模块是一种将电信号转换为光信号并进行传输的器件，它实现了光与电之间的转换，为光通信系统提供了稳定、高效的数据传输通道。
光模块广泛应用于光纤通信、数据中心、局域网络等领域，为各种应用场景提供高速、大容量的数据传输解决方案。
光模块的基本构成包括光发射器、光接收器以及光放大器等部分。
光发射器负责将电信号转换为光信号，并发射出去；光接收器则负责将接收到的光信号转换为电信号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光纤的导光原理
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
基本概念： 1）数值孔径NA：能使光在光纤内以全反射形式进行传播的接收角 的正弦值。
数值孔径并不是越大越好。 2）截止波长λc：能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。（单模光纤）
1360
1460 1530 1565 1625 1675
Accelink Technologies Co., Ltd.
光纤损耗
１ 固有损耗 a 吸收损耗 b 散射损耗
石英光纤损耗特性曲线
Accelink Technologies Co., Ltd.
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
２ 附加损耗 a 微弯损耗 b 弯曲损耗 c 连接损耗
典型损耗值： 0.85μm－2.5dB/km 1.31μm－0.35dB/km 1.55μm－0.18dB/km
光纤色散
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
1 概念
色散描述光脉冲沿光纤传输后脉冲展宽现象，主要是因为光脉冲的前端和后 端在光纤中传输的距离不一致。
色散是光纤的传输的重要特性之一.光纤的色散引起传输信号的畸变,使传输质 量下降,从而限制了通信容量和通信距离.光放大器的广泛应用,目前影响光纤通信 系统的制约因数主要是色散。
2 色散的成因 1 光源发出的光不是单色光,他包含不同的频率成分. 2 调制信号有一定的带宽 数字系统表现形式为具有一定频率的脉冲信号,若是全”0”或全”1” 信号,色散就不会带来任何影响.
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
光模块基础知识培训（初级 进阶）
供应商管理部 王诚刚
Accelink Technologies Co., Ltd.
光模块的应用
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
Accelink Technologies Co., Ltd.
G.652 标准单模光纤,零色散窗口在1.3μm G.653 DSF色散位移单模光纤,零色散窗口在1.55μm G.654 最低衰耗单模光纤,零色散窗口在1.3μm, 1.55μm衰耗最低 G.655 NZDSF非零色散位移单模光纤,在DSF基础上在1.55μm窗口
保留一定的色散
3 其他类型光纤: 用于光纤放大器的掺铒光纤EDF 用于色散补偿的色散补偿光纤DCF 用于对相位变化引起的偏振效应进行补偿的保偏光纤
光的通路 —— 光纤
Accelink Technologies Co., Ltd.
光纤分类
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
按光在光纤中的传输模式分为：单模光纤和多模光纤
1 多模光纤MMF:可传多种模式的光;纤芯为50/62.5μm;模间色散严重; 应用于短距离传输.
2 单模光纤SMF:只能传输单一模式的光;纤芯为9μm;损耗低;带宽大;存 在材料色散和波导色散模间色散严重;可应用于高速长距离传输.
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
FTTx接入网 无线接入网
SDH/SONET 以太网 MSTP WDM OTN IP-RAN PTN承载网 POTN
谁在主宰市场
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
Accelink Technologies Co., Ltd.
光模块的应用场景
开放式系统互联模型（OSI）
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
Accelink Technologies Co., Ltd.
提供应用程序间的通信接口 处理数据格式、加密等 建立、维护、管理会话 建立主机端到端连接、传输 寻址和路由选择 提供介质访问、链路管理等 比特流传输、规定电压、 电流、线缆、光口等
我们的模块工作在物理层！
光模块的应用场景
Accelink Technologies Co., Ltd.
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
硬盘阵列 磁盘驱动 主机总线适配器 光纤通道交换机
以太网交换机/路由器 网卡 服务器/数据中心
光模块的应用场景
Accelink Technologies Co., Ltd.
光模块厂商的多种经营
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
Accelink Technologies Co., Ltd.
光模块的发展史
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
Accelink Technologies Co., Ltd.
性能 功耗 成本
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
Accelink Technologies Co., Ltd.
光纤举例
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
多模光纤的几何尺寸与光学特性
单模光纤的几何尺寸与光学特性
Accelink Technologies Co., Ltd.
单模光纤波段划分
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
什么是光模块
Lighting Your Dreams | 让光引领梦想
信息 物理/模拟变换 模/数变换（电端机） 电/光变换 光纤（信道） 光/电变换 数/模 变换 模拟/物理变换 信息接受者
中国领先的光电变换专家！
数字光模块 ？
模拟光模块？
数字光模块是必然的发展趋势
Accelink Technologies Co., Ltd.
Accelink Technologies Co., Ltd.
光纤色散
3
功
λ2
率
λ3
Accelink Technologies Co., Ltd.
O 波段（原始波段） E 波段（扩展波段） S 波段（短波段） C 波段（常规波段） L 波段（长波段） U 波段（超长波段）
O
E
S
1260-1360nm. 1360-1460nm. 1460-1530nm. 1530-1565nm. 1565-1625nm. 1625-1675nm.
CL U
1260