光器件基础知识
光器件基础知识培训
2 滤 光片
(c)
图 3.31
(b)
1
1
23
光纤
自聚焦透镜 硅光栅
1+2+3 (d)
(a) T形耦合器; (b) 定向耦合器; (c) 滤光式解复用器; (d) 光栅式解复
波导型在一片平板衬底上制作所需形状的光波导,衬 底作支撑体,又作波导包层。波导的材料根据器件的功能 来选择,一般是SiO2,横截面为矩形或半圆形。图3.32示 出波导型T型耦合器、定向耦合器和用滤光片作为波长选 择元件的波分解复用器。
对于实现固定连接的接头,国内外大多借助专用自动熔接 机在现场进行热熔接,也可以用V形槽连接。热熔接的接头平 均损耗达0.05 dB/个。
3.3.2
耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出, 或把多个输入的光信号组合成一个输出。这种器件对光纤线 路的影响主要是附加插入损耗,还有一定的反射和串扰噪声 耦合器大多与波长无关,与波长相关的耦合器专称为波分复 用器/解复用器。
1. 耦合器类型
图3.28示出常用耦合器的类型, 它们各具不同的功能和 用途。
T形耦合器这是一种2×2的3端耦合器, 见图3.28(a), 其 功能是把一根光纤输入的光信号按一定比例分配给两根光纤, 或把两根光纤输入的光信号组合在一起,输入一根光纤。
…
…
T形
星形
(a)
(b)
1
2
1
2
1+2+N
SOP 入射 光
偏振 器
阻塞
法拉 弟 旋转 器
偏振 器 反射 光
图 3.34 隔离器的工作原理
法拉弟旋转器后面跟着的是第二个偏振器, 这个偏振 器的透振方向在45°方向上,因此经过法拉弟旋转器旋转 45°后的光能够顺利地通过第二个偏振器,也就是说光信号 从左到右通过这些器件(即正方向传输)是没有损耗的(插入损 耗除外)。另一方面,假定在右边存在某种反射(比如接头的 反射), 反射光的偏振态也在45°方向上,当反射光通过法 拉弟旋转器时再继续旋转45°,此时就变成了水平偏振光。 水平偏振光不能通过左面偏振器(第一个偏振器), 于是就达 到隔离效果。
光电元件知识点总结大全
光电元件知识点总结大全以下将对光电元件的相关知识进行详细的介绍:一、发光二极管(LED)发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种半导体器件,当正向电压施加到LED两端时,通过半导体材料内部的电子复合而发出可见光。
LED作为一种光源,具有体积小、功耗低、寿命长等优点,逐渐取代了传统的白炽灯和荧光灯,并在照明、显示、装饰、指示等领域得到广泛应用。
1. LED工作原理LED工作的基本原理是电子注入与复合放射。
LED是利用半导体芯片来发光的,芯片中的主要材料是砷化镓(GaAs)、砷化镓磷(GaAsP)、碳化硅(SiC)等。
当正向电压作用在LED两端,电子从N区注入P区,同时空穴也从P区注入N区。
在芯片内部,电子与空穴发生复合,释放出能量,这些能量以光子的形式发出,从而产生可见光。
2. LED的优点LED具有体积小、功耗低、寿命长、抗震动、响应快、环保无污染等优点。
因此,在照明、显示、指示、装饰等领域被广泛应用。
3. LED的分类LED根据发光原理和光谱等特性,可分为常规LED、高亮度LED、超高亮度LED、白光LED、RGB LED、全彩LED等。
4. LED的应用LED在照明、显示、指示、装饰、交通信号灯、汽车灯、背光源、植物生长灯等领域有着广泛的应用。
二、激光二极管激光二极管(Laser Diode,LD)是一种半导体器件,具有激光放大特性。
激光二极管以其小体积、低功耗、高效率等优点,被广泛应用于光存储、激光打印、激光测距、激光雷达、光通信、医疗美容等领域。
1. 激光二极管工作原理激光二极管也是利用半导体材料(通常是砷化镓和磷化铟)来发光的。
当正向电压施加到激光二极管两端时,电子从N区注入P区,与P区中的空穴发生复合。
在这个过程中,电子和空穴结合释放出光子,从而产生激光。
2. 激光二极管的特性激光二极管具有高亮度、窄的发射光谱、单色性好、调制速度快、功耗低等特点,并且可以实现集成化和多波长输出。
光器件简介介绍
光器件的应用领域
Байду номын сангаас
通信
光器件在光纤通信网络中广泛应用于发射、接收、调制、放大等 环节,实现高速、大容量的信息传输。
传感
光器件还可以用于光学传感领域,如光纤传感器、光谱分析仪等, 用于测量物理量、化学量和生物量等。
照明
光器件在照明领域也有广泛应用,如LED灯具、舞台灯光等,具有 高效、节能、环保等特点。
02
常见光器件介绍
光器件的发展历程与趋势
发展历程
光器件的发展经历了从机械式到固态化、从分立式到集成化的过程,不断提高性能、降低成本,促进光通信和光 学传感技术的快速发展。
发展趋势
未来光器件的发展将更加注重小型化、集成化、智能化和低成本化,同时不断探索新的材料和工艺,提高器件性 能和降低能耗,以满足不断增长的信息传输和处理需求。
光器件简介介绍
汇报人: 2024-01-07
目录
• 光器件概述 • 常见光器件介绍 • 光器件的性能指标 • 光器件的制造工艺与材料
01
光器件概述
光器件的定义与分类
定义
光器件是用于处理光信号的设备或组 件,是光通信系统中的重要组成部分 。
分类
根据功能和应用场景,光器件可以分 为发射器、接收器、调制器、光放大 器等类型。
光纤通信系统第四讲光器件
拉曼光纤放大器(RFA)
RFA是一种利用拉曼散射效应进行光放大的器件。RFA具有放大带宽宽、增益高、对偏振不敏感等优点,常用于 长距离、大容量光纤通信系统中的光放大。
03 光器件的性能参数与测试 技术
光器件的性能参数
插入损耗
衡量光器件将输入光信号转换 为输出光信号时的能量损失。
带宽
描述光器件传输光信号的能力 ,即光信号的频率范围。
雪崩光电二极管(APD)
APD是一种高灵敏度的光探测器,其工作原理与PD类似,但通过内部雪崩倍增 效应提高灵敏度。APD常用于高速光纤通信系统中的光接收机。
光调制器
电光调制器(EOM)
EOM是一种利用电场作用改变光波性质的光调制器。EOM具 有调制速度快、调制效率高等优点,常用于高速光纤通信系 统中的信号调制。
利用光谱分析仪测量光器件的传输光谱,确 定其带宽。
消光比测试
通过测量高功率状态和低功率状态下的光功 率,计算出光器件的消光比。
04 光器件的应用与发展前景
光器件在光纤通信系统中的应用
光放大器
用于放大光信号,提高传输距离和稳 定性。
光调制器
用于将电信号转换为光信号,实现高 速数据传输。
光开关
用于实现光路的切换和选择,提高网 络的灵活性和可靠性。
光器件在光纤通信系统中的作用
信号产生
信号调制
光器件可以用于产生原 始的光信号,如激光器。
光器件可以用于对原始 光信号进行调制,如调
制器。
信号传输
光器件可以用于传输光 信号,如光纤。
信号检测
光器件可以用于检测接 收到的光信号,如光电
探测器。
光器件的发展历程与趋势
发展历程
光器件的发展经历了从早期简单的光 学元件到现代高度集成化的光子集成 电路的过程。
光器件基础知识精细版.ppt
式中,L为耦合器有效作用长度,Cλ为取决于光纤参数和 光波长的耦合系数。
设特定波长为λ1和λ2,选择光纤参数,调整有效作用长度, 使得当光纤a的输出Pa(λ1)最大时,光纤b的输出Pb(λ1)=0;当 Pa(λ2)=0时,Pb(λ2)最大。对于λ1和λ2分别为1.3μm和1.55 μm 的光纤型解复用器,可以做到附加损耗为0.5 dB,波长隔离 度大于20 dB。
对于实现固定连接的接头,国内外大多借助专用自动熔接 机在现场进行热熔接,也可以用V形槽连接。热熔接的接头平 均损耗达0.05 dB/个。
课件
3.3.2
耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出, 或把多个输入的光信号组合成一个输出。这种器件对光纤线 路的影响主要是附加插入损耗,还有一定的反射和串扰噪声 耦合器大多与波长无关,与波长相关的耦合器专称为波分复 用器/解复用器。
课件
输 入光
光 纤a
1
光 强度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
输 出光
1
5
9
4
光 纤b
3
2
6
10
(a)
3
7
11
4
8
12
(c) (b)
图 3.29
(a)定向耦合器; (b) 8×8星形耦合器; (c) 由12个2×2耦合器组成的
8×8星形耦合器
课件
光纤型把两根或多根光纤排列,用熔拉双锥技术制作各 种器件。这种方法可以构成T型耦合器、定向耦合器、星型耦 合器和波分解复用器。图3.29(a)和(b)分别示出单模2×2定向 耦合器和多模n×n星形耦合器的结构。单模星形耦合器的端 数受到一定限制,通常可以用2×2耦合器组成,图3.29(c)示 出由12个单模2×2耦合器组成的8×8星形耦合器。
光器件基础知识
光器件基础知识目录一、光纤通信基础1、光纤通信的概念所谓光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。
一般由数据源、光发射端、光纤、光接收端组成。
2、光纤通信的优点1)通信容量大,比传统的电缆、微波等高出几千乃至几十万倍的通信容量。
2)传输距离远,光纤具有极低的衰耗系数,传输距离可达一千公里以上。
3)保密性能好,光信号不具备向外辐射的特点,不易被侦听。
4)适应能力强,具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优点。
5)体积小、重量轻。
原材料丰富、价格低廉。
二、光纤基础知识1、光纤的结构如上图所示,光纤呈圆柱形,主要由纤芯和包层和保护套三部分组成。
1、纤芯:位于光纤的中心部位,成分为高纯度的二氧化硅,掺有极少量杂质,折射率较高,用来传送光。
2、包层:位于纤芯的周围,其成分也是含有极少量掺杂质的高纯度二氧化硅,折射率较低,与纤芯一起形成全反射条件。
3、涂覆层:光纤的最外层,由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成,强度大,能承受较大冲击,起到保护光纤的作用。
2、光纤的工作波长光纤的工作波长主要分为短波长光纤和长波长光纤。
1、短波长光纤短波长光纤的工作波长在800900范围内,具体工作在850波长,主要用于短距离、小容量的光纤通信系统中。
2、长波长光纤长波长光纤的工作波长在1100 -1800范围内,具体工作在1310和1550两个波长,主要用于长距离、大容量的光通信系统中。
3、光纤的分类3.1按照光纤的模式分类1、单模光纤单模光纤的纤芯很细(10左右),只能传一种模式的光,其模间色散很小,工作在1310和1550波长,适用于远程通讯。
2、多模光纤多模光纤的芯较粗(50或62.5),工作在850或1310波长,可传多种模式的光,其模间色散较大,适用于短距离通讯。
3.2按照光纤的材料分类1、玻璃光纤:纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输距离长,成本高;2、胶套硅光纤:纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同玻璃光纤差不多,成本较低;3、塑料光纤:纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输距离很短,价格很低。
光电元件知识点总结
光电元件知识点总结一、光电元件的定义光电元件是一种可以把光信号转换成电信号的器件,或者把电信号转换成光信号的器件。
光电元件具有灵敏度高、响应速度快、可靠性好等特点,广泛应用于光通信、光电子、光电测量、光电开关等领域。
二、光电元件的分类光电元件主要包括光电探测器、光电脉冲调制器、光发射器件等几大类。
其中光电探测器主要包括光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电场效应管等;光电脉冲调制器主要包括光电开关、光电倍增管、光电触发器等;光发射器件主要包括LED、LD、光电继电器等。
三、光电二极管光电二极管是一种将光信号转换为电信号的器件。
它主要由PN结及PN结两侧的金属电极组成。
当光线照射到PN结上时,光子能量会导致PN结的电子和空穴对被激发出来,从而产生电流。
光电二极管的工作波长范围取决于所使用的半导体材料,一般包括可见光和红外光等不同波长范围。
四、光电三极管光电三极管是一种依靠光信号控制电信号的器件。
它是在三极管基础上加上一个光敏电阻接在基极和发射极间的器件,当光线照射到光敏电阻上时,会改变光敏电阻的电阻值,从而影响基极与发射极之间的电流。
光电三极管的输出电流与输入光信号的强度呈线性关系。
五、光敏电阻光敏电阻是一种可以将光信号转换为电阻信号的器件。
它是一种半导体材料加工成薄膜状,当光线照射到其表面时,光子能量会激发出电子和空穴对,从而改变材料的电阻值。
光敏电阻的灵敏度取决于其材料的光敏特性和加工工艺。
六、光电场效应管光电场效应管是一种可以将光信号转换为电信号的器件。
它采用光电效应和场效应相结合的原理来实现。
当光线照射到场效应管的栅极上时,会激发出光电子,从而改变栅极和源极之间的电流,实现光信号的转换功能。
七、光电开关光电开关是一种利用光信号控制电信号开关的器件。
它主要由发光器件和光敏探测器两部分组成,当光线照射到光敏探测器上时,会产生电信号,从而控制开关的闭合和断开。
八、光电倍增管光电倍增管是一种可以将光信号转换为电信号并进行放大处理的器件。
光器件基础知识课件
1.Profile 2.Introduction of basic parameters 3.TOSA,ROSA and BOSA (Active devices) 4. Passive devices
光无源器件主要有连接器、耦合器、波分复用 器、调制器、光开关和隔离器等,这些器件对光纤通 信系统的构成、功能的扩展和性能的提高都是不可缺 少的。
2
光放大器
3
4
Basic parameters
? 1、插入损耗: IL---Insertion Loss ? 2、回波损耗: RL---Return Loss
10.4
CH2
10.2
CH3
IL
10 9.8
CH4 CH5
9.6 CH6
9.4
1260nm
1360nm
1460nm
1560nm
CH7
Wavelength
CH8
9
? PDL是光器件或系统在所有偏振状态下 的最大传输差值。它是光设备在所有偏 振状态下最大传输和最小传输的比率。
? PDL定义如下: PDL=-10log〔Tmax/Tmin〕 其中Tmax和Tmin分别表示测试器件(DUT) 的最大传输和最小传输。
42
光纤
套管
插针 粘结剂
图 3.27 套管结构连接器简图
43
一种常用的多纤连接器是用压模塑料形成的高精度套管和 矩形外壳,配合陶瓷插针构成的,这种方法可以做成 2纤或4纤 连接器。另一种多纤连接器是把光纤固定在用硅晶片制成的精 密V形槽内,然后多片叠加并配合适当外壳。这种多纤连接器 配合高密度带状光缆, 适用于接入网或局域网的连接。
光器件基础知识培训.
光纤
套管
插针 粘结剂
图 3.27 套管结构连接器简图
一种常用的多纤连接器是用压模塑料形成的高精度套管和 矩形外壳,配合陶瓷插针构成的,这种方法可以做成2纤或4纤 连接器。另一种多纤连接器是把光纤固定在用硅晶片制成的精 密V形槽内,然后多片叠加并配合适当外壳。这种多纤连接器 配合高密度带状光缆, 适用于接入网或局域网的连接。
• RL测量
• 3、方向性:DIR---Directivity • 4、过盈损耗:EL---Excess Loss
• 5、损耗一致性:IL Uniformity:ILmax-ILmin
• 6、波长依存损耗:WDL:Wavelength Dependent
Loss
IL
WDL CH1
10.4
CH2
3.1
连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件, 主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间,或 光纤线路与其他光无源器件之间的连接。表3.5给出光纤连接 器的一般性能。 接头是实现光纤与光纤之间的永久性(固定) 连接,主要用于光纤线路的构成,通常在工程现场实施。连 接器件是光纤通信领域最基本、应用最广泛的无源器件。
10.2
CH3
10
CH4
9.8
CH5
9.6 CH6
9.4
1260nm
1360nm
1460nm
1560nm
CH7
W av elen gt h
CH8
• PDL是光器件或系统在所有偏振状态下 的最大传输差值。它是光设备在所有偏 振状态下最大传输和最小传输的比率。
• PDL定义如下: PDL=-10log〔Tmax/Tmin〕 其中Tmax和Tmin分别表示测试器件(DUT) 的最大传输和最小传输。
- 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)。
光器件基础知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:光器件基础知识目录一、光纤通信基础 (4)1、光纤通信的概念 (4)2、光纤通信的优点 (4)二、光纤基础知识 (4)1、光纤的结构 (4)2、光纤的工作波长 (5)3、光纤的分类 (5)3.1按照光纤的模式分类 (5)3.2按照光纤的材料分类 (5)3.3按照光纤的折射率分类 (6)4、光纤的尺寸 (6)5、光纤接头类型 (7)6、光功率的换算 (8)7、光纤损耗 (8)三、常用光器件介绍 (8)3.1法兰盘 (8)3.2光衰减器 (9)3.3光模块 (10)2、光模块的主要参数 (10)3、光模块的种类 (11)四、光器件的工程应用 (13)1、单收光模块的使用 (13)2、双纤双向模块的使用 (13)3、长距离高灵敏度模块的使用 (13)4、QSFP+ MPO模块的使用 (14)5、万兆高速电缆的使用 (14)六、光模块和光纤使用注意事项 (15)七、光模块和光纤的故障排查方法 (16)八、光功率计的使用 (16)一、光纤通信基础1、光纤通信的概念所谓光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。
一般由数据源、光发射端、光纤、光接收端组成。
2、光纤通信的优点1)通信容量大,比传统的电缆、微波等高出几千乃至几十万倍的通信容量。
2)传输距离远,光纤具有极低的衰耗系数,传输距离可达一千公里以上。
3)保密性能好,光信号不具备向外辐射的特点,不易被侦听。
4)适应能力强,具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优点。
ﻩ5)体积小、重量轻。
原材料丰富、价格低廉。
二、光纤基础知识1、光纤的结构ﻩ如上图所示,光纤呈圆柱形,主要由纤芯和包层和保护套三部分组成。
1、纤芯:位于光纤的中心部位,成分为高纯度的二氧化硅,掺有极少量杂质,折射率较高,用来传送光。
2、包层:位于纤芯的周围,其成分也是含有极少量掺杂质的高纯度二氧化硅,折射率较低,与纤芯一起形成全反射条件。
3、涂覆层:光纤的最外层,由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成,强度大,能承受较大冲击,起到保护光纤的作用。
2、光纤的工作波长光纤的工作波长主要分为短波长光纤和长波长光纤。
1、短波长光纤短波长光纤的工作波长在800nm-900nm范围内,具体工作在850nm波长,主要用于短距离、小容量的光纤通信系统中。
2、长波长光纤长波长光纤的工作波长在1100nm -1800nm范围内,具体工作在1310nm 和1550nm两个波长,主要用于长距离、大容量的光通信系统中。
3、光纤的分类3.1按照光纤的模式分类1、单模光纤单模光纤的纤芯很细(10um左右),只能传一种模式的光,其模间色散很小,工作在1310nm和1550nm波长,适用于远程通讯。
2、多模光纤多模光纤的芯较粗(50um或62.5um),工作在850nm或1310nm波长,可传多种模式的光,其模间色散较大,适用于短距离通讯。
3.2按照光纤的材料分类1、玻璃光纤:纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输距离长,成本高;2、胶套硅光纤:纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同玻璃光纤差不多,成本较低;3、塑料光纤:纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输距离很短,价格很低。
多用于家电、音响以及短距离的图像传输。
3.3按照光纤的折射率分类1、阶跃型光纤如果纤芯的折射率是均匀不变的常数n1,包层折射率也是均匀不变的常数n2,且在纤芯和包层的界面折射率发生突变,即使由n1突变为n2,则这种光纤称为阶跃型光纤。
2、渐变型光纤如果纤芯折射率不是常数,而是随着半径的加大而逐渐减小,到了纤芯和包层界面降至包层的折射率n2,则这种光纤称为渐变型光纤。
4、光纤的尺寸光纤的外径一般为125um,光纤内径尺寸则根据不同光纤类型而不一样:单模光纤为8-10um,多模光纤为50/62.5um。
此外,多模光纤又分为OM1、OM2和OM3三种,其中OM1指62.5um的多模光纤,OM2指50um的多模光纤,O M3是目前新增的万兆光纤。
5、光纤接头类型光纤接头熔接在光纤线缆两端,用于将光纤与光模块、ODF架等光器件相连。
常见的光纤接头有LC、ST、SC和FC。
●LC型连接器:连接SFP模块的连接器,它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。
●ST型连接器:外壳呈圆形,紧固方式为螺丝扣,常用于光纤配线架。
●SC型连接器:连接GBIC光模块的连接器,它的外壳呈矩形,紧固方式是采用插拔销闩式,不须旋转。
●FC型连接器:外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣,一般在ODF上采用较多。
ﻩ2、常见的光纤接头图示3、在表示光纤接头的标注中,我们常见到“FC/PC”、“SC/PC”等,其具体的含义如下:●斜杠的前面部分的LC/SC/FC/ST表示光纤的连接器型号。
●斜杠的后面部分的PC/UPC/APC表示光纤接头截面的工艺,即研磨方式。
6、光功率的换算光功率常用毫瓦(mw)和分贝毫瓦(dBm)表示,其中毫瓦和分贝毫瓦两者的关系为:1mw=0dBm。
以1mw为基准的dBm的算法是:dBm=10*lg(mw)ﻩ例如:功率为1W,1W=1000mw,换算成dBm为:10×lg1000=30dBm7、光纤损耗光纤损耗是指光波在光纤中传输时随着传输距离的增长光功率逐渐减小的现象。
产生光纤损耗的原因包括吸收损耗、散射损耗、弯曲和微弯曲损耗。
光纤损耗还与工作波长密切相关,下表是列出常见工作波长与光纤损耗之间接的关系:工作波长光纤损耗(每公里)850nm 2.3~3.4dB/Km1310nm 0.35~0.5dB/Km1550nm 0.2~0.3dB/Km此外,光纤熔接点也会对光信号造成损耗,通常每个熔接点的损耗为0.2dB。
三、常用光器件介绍3.1法兰盘法兰盘俗称活接头,用于连接两根跳纤或光缆形成连续光通路的无源器件。
在工程中如果我们需要将两条跳纤连接起来时即可以使用法兰盘,相连两根跳纤的光纤接头可以是同类型的(如两端都是LC接头),也可以是不同类型的(如一是LC,另一端是SC)。
常见的法兰盘如下图所示:3.2光衰减器光衰减器一种可增加光纤链路上光功率衰减量的无源器件,主要作用避免光接收器件因接收超强光功率而导致光接收机产生失真和损坏。
光衰减器的型号分为阴阳式和法兰盘式,阴阳式衰减器通常串接在光模块和跳纤接头间,法兰盘式衰减器通常串接在两根跳纤的接头间。
日常工作中常用到的是LC/PC阴阳式衰减器。
光衰减器的衰减值可根据实际需要灵活定制(如3d B、5dB、10dB等)。
常见的阴阳式衰减器:常见的法兰盘式衰减器:3.3光模块光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,主要是实现电信号转换成光信号和光信号转换成电信号的产品。
2、光模块的主要参数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(发射光功率),单位: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,单位:dBm。
一般情况下,速率越高接收灵敏度越高(即最小接收光功率越小),对于光模块接收端器件的要求也越高。
常见的光模块的传输速率、传输距离与输出光功率和灵敏度的关系如下:饱和光功率值指光模块接收端器件最大可以探测到的光功率。
当光接收器接收到大于饱和光功率的光信号时会出现光电流饱和现象。
在此情况下光接收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器件,在使用操作中应尽量避免超出其饱和光功率。
3、光模块的种类1、按封装形式分类光模块按封装形式可分为SFP、SFP+、XFP、QSFP+、CFP、CSFP、GBIC、Xenpak、X2、1X9、SFF、200/3000pin、XPAK等,目前工作中经常使用到的光模块封装形式有SFP+、SFP和QSFP+三种。
部分光模块封装形式如下:2、按工作波长分类目前常用的光模块的中心波长(指光信号传输所使用的主要光波段)主要有五种:850nm波段、1310nm波段、1550nm波段,CWDM波段以及DWDM波段。
工程中会使用到的是前面三种波段的光模块。
3、按接口形式分光模块按接口形式可分为LC、SC、RJ-45等多种类型。
4、按传输速率分按不同的应用场景和速率要求,光模块可分为以下多种:以太网应用:100Base、1000Base、10GBase、40GBase、100GBaseSDH应用(POS):155Mbps、622Mbps、2.5G、10G、40G、100GFC应用:1.063G、2.125G、4.25G、8.5G、10.7G、16G、40G、56G、120G5、按传输距离分类多模短距:如万兆850nm 300M,千兆850nm 550M光模块单模短距:如千兆1310nm 2KM,2.5G POS 1310nm 2KM光模块单模中距:如万兆1310nm 10KM/15KM光模块单模长距:如万兆1550nm 40KMKM光模块单模超长距:如万兆1550nm80KM光模块6、按收发能力分类光模块按收发能力可分为双纤双向、单纤双向、双单纤双向、单发、单收光模块。
双纤双向市面上绝大部分光模块属于此类型,这类光模块使用2芯光纤实现链路信号的发送和接收,同时模块上有2个光纤接口,一个负责发送一个负责接收。
单纤双向利用波分复用原理,实现2个不同波长光信号在一根光纤上传输,光模块上只有一个光纤接口,以下是单纤双向光模块的工作原理图。
双单纤双向是目前新的技术,一个模块2个光纤接口,实现4个通道的信号传输,典型如CSFP 光模块。
单发或单收这两种类型的光模块是双纤双向光模块的变体。
单发光模块是把双纤双向光模块的收光部分器件去掉,仅保留发光部分器件。
而单收光模块则是把双纤双向光模块的发光部分器件去掉,仅保留收光部分器件。
这两种模块的外形与双纤双向光s模块一样。
工程中单收光模块可以用在分流器上与分光器配合形成并接监控方案。
常见光模块外观图四、光器件的工程应用1、单收光模块的使用单收光模块通常用于接收经分光器分光后输出的光信号。
通常我们在选择光模块时总是以光链路的光信号工作波长为依据进行选择,例如1310nm波长的光链路选择1310nm的光模块接收,1550nm波长的光链路选择1550nm的模块接收。
但在实际工程中如果工作在1310nm波长的光链路经分光后输出时光功率小于-14dBm,但高于-21dBm则可以使用1550nm -24dBm高灵敏度模块接收。
反之,工作在1550nm波长的光链路分光后输出的光功率高于-14dBm,我们也可以使用1310nm -16dBm的光模块接收。
这是由于1310nm和1550nm的光模块其所能接受并正常工作的波长范围很宽,完全覆盖上述两个工作波长。