超详细的光模块介绍
光模块知识
光模块知识
光模块简介
光模块（Optical Module）是一种在电信通信系统中，由光纤连接各种电子设备的一种设备，用来降低线缆的负载，满足高带宽要求的无线传输，有效地提升传输速率。
光模块有各种不同类型，包括单模、多模、单纤、跳纤、光电转换、光电耦合等等，他们都可以用来满足特定的信号传输要求。
光模块的结构
光模块是由电子电路和光纤组成的。
电子电路主要是用来处理信号，可以检测信号，转换信号、滤波，扩展信号范围等功能。
光纤是作为信号传输的介质，它可以传输大量的数据，而且速度比普通线缆快得多。
光模块分类
1、单模光模块
单模光模块是一种常用的光模块，它具有体积小，结构简单，价格便宜的优点，特别适合低速度的传输，如电信接入网，宽带接入网，有线电视网和无线电缆网等。
2、多模光模块
多模光模块是一种在高速传输应用中使用的光模块，它具有高可靠性和高速传输的特点，能够满足高速的网络应用，如网络存储、网络视频传输、网络控制等。
3、单纤光模块。
10分钟讲懂光模块
10分钟讲懂光模块
光模块是指集成了光学元件和电子元件的模块，用于光通信、光测量和光电传感等领域。
光模块通常包括光源、光调制器、光检测器、光耦合器、光滤波器、光放大器等组件，其作用是将光信号转换为电信号或者将电信号转换为光信号。
首先，光源是光模块的重要组成部分，它可以是激光二极管、LED等，用来产生光信号。
光源的稳定性和功率输出对光模块的性能有重要影响。
其次，光调制器用来调制光信号，常见的有电吸收调制器、电吉他吸收调制器等，通过改变光的强度或频率来传输信息。
光检测器则负责将光信号转换为电信号，常见的有光电二极管、光电探测器、光电倍增管等，其灵敏度和响应速度对光模块的性能至关重要。
光耦合器用来将光信号传输到光纤或者其他光学器件中，有效地耦合光源和光纤，保证光信号的传输效率和质量。
此外，光滤波器和光放大器等组件也在光模块中扮演重要角色，用来过滤特定波长的光信号或者增强光信号的强度。
总的来说，光模块通过集成光学元件和电子元件，实现了光信号的调制、传输和检测，广泛应用于光通信、光测量和光电传感等领域，是现代光学技术中不可或缺的重要组成部分。
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
光模块概述概要课件
传输距离
01
光模块的传输距离是指其能够传 输信号的最大距离。
02
不同的光模块针对不同的传输距 离有不同的设计和性能参数。长 距离光模块通常采用更低的速率 ，以降低信号衰减和失真。
波长
光模块的波长是指其传输光的中心波长。
不同波长的光具有不同的传输特性和应用场景。常用的波长有1310nm和1550nm等，适用于不同的光纤网络建设和数据传输 需求。
小型化、集成化
小型化
随着光模块需求的增加，对光模块的尺寸和重量也提出了更高的要求。目前，已经出现 了多种小型化的光模块，如SFP+、QSFP+、OSFP等。
集成化
将多个光模块集成在一个封装内，可以减少光模块的体积和重量，提高设备的集成度。 目前，已经出现了多种集成化的光模块，如CPO（Co-packaged optics）等。
消光比
消光比是指光模块发送信号时的光强 最大值与最小值之比。
消光比是衡量光模块性能的一个重要 参数，它影响着接收端信号的识别和 误码率。消光比越大，信号质量越好 。
插入损耗
插入损耗是指由于插入光模块而引起的信号功率损失。
插入损耗越小，表示光模块的插入对信号的影响越小，信号传输质量越高。降低 插入损耗可以提高信号的传输质量和稳定性。
VS
详细描述
光模块的工作原理是将电信号转换为光信 号或光信号转换为电信号。在发送端，电 信号通过驱动电路调制激光器，产生相应 的光信号，然后通过光纤传输到接收端。 在接收端，探测器将光信号转换为电信号 ，再通过接收电路进行解调和处理，恢复 出原始的电信号。
Part
02
光模块的应用
通信网络中的应用
长距离通信
光模块在长途和骨干网络中用于 实现高速数据传输。由于光纤的 传输损耗较低，光模块能够实现 数百公里甚至数千公里的长距离
光模块简介(详细)分解
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。
5
武汉飞鹏光科技有限公司
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。
超详细的光模块介绍
超详细的光模块介绍光模块发展简述光模块分类按封装：1*9 、GBIC、SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin 等。
按速率：155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。
按波长：常规波长、CWDM、DWDM等。
按模式：单模光纤（黄色）、多模光纤（橘红色）。
按使用性：热插拔（GBIC、SFP、XFP、XENPAK）和非热插拔（1*9、SFF）。
封装形式光模块基本原理光收发一体模块（Optical Transceiver)光收发一体模块是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。
由两部分组成：接收部分和发射部分。
接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。
发射部分：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(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。
接收部分：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。
光模块的主要参数1. 传输速率传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。
主要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。
2.传输距离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。
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，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。
光模块分类及应用场景
光模块分类及应用场景光模块是光通信领域中常见的设备，广泛应用于通信设备、数据中心、光纤网络等领域。
根据不同的功能和应用场景，光模块可以分为多个分类。
本文将从不同的角度介绍光模块的分类及其应用场景。
一、按传输介质分类1. 单模光模块单模光模块是使用单模光纤传输信号的模块，适用于长距离传输。
由于单模光纤的传输损耗较小，单模光模块具有较高的传输速率和较远的传输距离。
它常用于光纤通信、有线电视和光纤传感等领域。
2. 多模光模块多模光模块是使用多模光纤传输信号的模块，适用于短距离传输。
多模光纤的传输损耗较大，多模光模块的传输速率和传输距离相对较低。
它常用于数据中心、局域网和企业内部通信等领域。
二、按工作波长分类1. 850nm光模块850nm光模块工作波长为850纳米，适用于短距离传输。
它通常使用多模光纤进行传输，常用于数据中心、局域网和企业内部通信等场景。
2. 1310nm光模块1310nm光模块工作波长为1310纳米，适用于中距离传输。
它通常使用单模光纤进行传输，常用于光纤通信、有线电视和光纤传感等领域。
3. 1550nm光模块1550nm光模块工作波长为1550纳米，适用于长距离传输。
它通常使用单模光纤进行传输，常用于光纤通信、有线电视和光纤传感等领域。
三、按应用场景分类1. 光收发器模块光收发器模块是一种集成了光发射和光接收功能的模块，常用于光纤通信领域。
它能够将电信号转换为光信号，并通过光纤传输；同时，它还能将接收到的光信号转换为电信号进行处理。
2. 光放大器模块光放大器模块是一种能够放大光信号的模块，常用于光纤通信中的光纤放大器。
它能够增强信号强度，延长传输距离，并提高传输质量。
3. 光开关模块光开关模块是一种能够实现光信号的切换和转接的模块，常用于光交换机和光网络中。
它能够根据需要将光信号切换到不同的路径，实现光路的灵活控制和管理。
4. 光传感模块光传感模块是一种能够实现光信号的检测和测量的模块，常用于光纤传感和光学测量等领域。
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。
光模块知识(全)ppt课件
编辑版pppt
3
光模块基础知识介绍
• 2.1 发射部分
编辑版pppt
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
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。
3、眼图模板(eye pattern)
编辑版pppt
31
光模块基础知识介绍
编辑版pppt
32
光模块基础知识介绍
编辑版pppt
33
光模块基础知识介绍
4、接收灵敏度(Sensitivity)
编辑版pppt
34
光模块基础知识介绍
5、接收过载(overload) 光线路系统接口
编辑版pppt
35
光模块基础知识介绍
24
光模块基础知识介绍
编辑版pppt
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。
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。
关于CWDM光模块最详细的介绍
关于CWDM光模块最详细的介绍CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing）是一种光纤传输技术，它能够同时传输多个不同波长的光信号。
CWDM光模块是实现CWDM技术的关键组件之一，它通过将不同波长的光信号转换成电信号，并在光纤传输过程中实现光信号的复用和解复用，从而实现多路光信号的并行传输。
CWDM光模块的工作原理是基于波分复用（WDM）的技术原理，它利用不同波长的光信号在光纤中传输时具有不同的传输特性这一现象。
具体来说，CWDM光模块将光信号分为不同的波长，通常为8个波长（例如1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nm），然后使用光学多路复用器将这些波长的光信号合并到一根光纤中进行传输。
CWDM光模块由两部分组成，即发射机（TX）和接收机（RX）。
发射机将电信号转换成对应的光信号，并将其传输到光纤中。
接收机则将光信号转换回电信号，并进行解码和处理。
这样，CWDM光模块可以在光纤通信系统中实现光信号的传输和接收。
CWDM光模块有多种类型，包括SFP、SFP+、XFP、CFP等。
不同类型的光模块有不同的数据传输速率和接口类型，以满足不同应用场景的需求。
例如，SFP光模块通常用于传输速率较低的应用，而XFP光模块则适用于高速数据传输。
CWDM光模块的优点在于可以实现光纤的资源共享和节约。
在传统的光纤通信系统中，每条光纤只能传输一路光信号，而采用CWDM技术可以在同一根光纤上同时传输多个光信号，有效提高了光纤的利用率。
此外，CWDM光模块具有良好的互操作性，可与其他品牌的设备兼容。
CWDM光模块也存在一些限制和挑战。
首先，CWDM技术在光纤传输距离上有一定的限制，通常不适用于超过80公里的长距离传输。
其次，由于CWDM光模块的成本相对较高，需要在光纤通信系统中充分考虑投资和效益的平衡。
总的来说，CWDM光模块是现代光纤通信系统中重要的组成部分，它可以实现多路光信号的并行传输，提高光纤资源的利用率，适用于中小型网络和分布式应用。
光模块分类及应用场景
光模块分类及应用场景一、光模块分类光模块是一种能够将电信号转化为光信号并传输的设备。
根据其不同的应用场景和功能需求，光模块可分为多个不同的类型。
1.1 传输速率分类根据光模块的传输速率，可以将其分为以下几类：•低速模块：传输速率小于10Gbps，常见的有1G、2.5G、4G和8G等。
•中速模块：传输速率在10Gbps到40Gbps之间，常见的有10G、25G和40G 等。
•高速模块：传输速率在40Gbps以上，常见的有100G、200G和400G等。
1.2 光模块封装分类根据光模块的封装形式，可以将其分为以下几类：•SFP模块：全称是Small Form-factor Pluggable模块，是一种小型的光模块封装。
常见的有SFP、SFP+和SFP28等。
•QSFP模块：全称是Quad Small Form-factor Pluggable模块，是一种四通道的小型光模块封装。
常见的有QSFP、QSFP+和QSFP28等。
•CFP模块：全称是C Form-factor Pluggable模块，是一种用于高速传输的大型光模块封装。
常见的有CFP和CFP2等。
•CXP模块：全称是C form-factor Pluggable Express模块，是一种用于超高速传输的大型光模块封装。
1.3 应用领域分类根据光模块的应用领域，可以将其分为以下几类：•数据中心：随着云计算和大数据时代的到来，数据中心对传输速率和容量要求越来越高。
常见的光模块有40Gbps、100Gbps甚至400Gbps及以上的模块。
这些模块通常采用高速率和密集封装的形式，以满足数据中心高带宽需求。
•广域网：在广域网领域，光模块通常需要具备较长的传输距离和稳定性。
常见的光模块有1.25Gbps、10Gbps和100Gbps等。
这些模块通常采用较大的封装形式，以满足远距离传输的需求。
•无线通信：在无线通信领域，光模块通常用于光纤和无线设备之间的数据传输。
超详细的光模块介绍（请收藏）
超详细的光模块介绍（请收藏）一、光模块发展简述1、光模块分类按封装：1*9 、GBIC、 SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin等。
按速率：155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。
按波长：常规波长、CWDM、DWDM等。
按模式：单模光纤（黄色）、多模光纤（橘红色）。
按使用性：热插拔（GBIC、 SFP、XFP、XENPAK）和非热插拔（1*9、SFF）。
封装形式二、光模块基本原理1、光收发一体模块（Optical Transceiver)光收发一体模块是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。
由两部分组成：接收部分和发射部分。
接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。
发射部分：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(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。
接收部分：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。
2、光模块内部结构三、光模块的主要参数1. 传输速率传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。
主要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。
2.传输距离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。
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，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。
光模块及光接收器知识介绍
光模块及光接收器知识介绍光模块与光接收器是光通信系统中重要的组成部分，它们用于发送和接收光信号，实现光纤通信。
本文将介绍光模块和光接收器的基本原理、类型、特性以及应用领域。
光模块是一种能够将电信号转换为光信号并发送的设备。
它由光发射器和驱动电路组成。
光发射器一般采用激光器作为光源，通过驱动电路控制激光器的工作状态，从而产生光信号。
根据不同的工作波长，光模块可分为可见光模块和红外光模块。
可见光模块通常工作在可见光范围内的波长，主要用于短距离通信和室内通信。
而红外光模块则工作在红外光范围内的波长，其通信距离较远。
光模块的主要特性包括发射功率、工作波长、调制速率和工作温度等。
发射功率是指光模块发射光信号的强度，一般以毫瓦（mW）为单位。
工作波长是指光模块发射的光信号的波长范围，常用的工作波长有850纳米、1310纳米和1550纳米等。
调制速率是指光模块能够调制的最高频率，一般以Gbps为单位。
工作温度是指光模块可以正常工作的温度范围，典型的工作温度范围为0℃到70℃。
光接收器是光通信系统中用于接收并转换光信号为电信号的设备。
光接收器由光探测器和前置放大器组成。
光探测器通常使用光电二极管或光电二极管阵列，其能够将接收到的光信号转换为电压信号。
前置放大器用于放大光探测器输出的微弱电压信号，从而提高传输距离和传输质量。
同样地，光接收器也具有发射功率、工作波长、调制速率和工作温度等特性。
不过，光接收器的发射功率通常为0，因为它只负责接收光信号而不负责发射。
光模块和光接收器应用于众多领域，包括数据中心、电信网络、广播电视传输、无线通信等。
在数据中心中，光模块和光接收器被广泛应用于数据传输和服务器之间的连接，具有高速传输、低延迟和高可靠性等优点。
在电信网络中，光模块和光接收器用于长距离光纤通信，提供高带宽和高速率的数据传输。
在广播电视传输中，光模块和光接收器被用于光纤传输视频信号，实现高清晰度的传输效果。
在无线通信中，光模块和光接收器用于光无线传输，提供更高的传输速率和更低的功耗。
《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。
光模块种类及区别
光模块的种类与区别：一篇文章带你了解嘿，大家好！今天咱们来聊聊一个听起来挺高大上，但实际上在咱们生活中无处不在的东西——光模块。
光模块啊，简单来说，就是用在光纤通信里的一个小器件，它能把电信号转换成光信号，或者把光信号转换回电信号，让咱们的信息能在光纤里嗖嗖地传。
那么，光模块到底有哪些种类，它们之间又有什么区别呢？别急，咱们慢慢聊。
光模块啊，就像咱们平时用的手机，有各种型号和配置，光模块也一样。
首先，咱们得知道光模块有个重要的分类，就是按传输模式来分，可以分为单模光模块和多模光模块。
听名字可能有点绕，但咱们可以这样理解：单模光模块就像是高速公路上的跑车，速度快，跑得远，但路得直，不能拐弯太多；而多模光模块呢，就像是城市里的公交车，速度慢点，但能在复杂的路况（就像咱们的网络节点多、接头多、弯路多的情况）里灵活穿梭，适合在短距离内使用。
具体来说，单模光模块主要用在远距离传输，比如长途干线传输、城域网建设这些大场面，它的波长一般是1310nm或者1550nm，传输距离能达到150到200公里，甚至更远。
而多模光模块呢，则多用于局域网这些短距离传输的场合，它的波长一般是850nm，传输距离一般在2公里以下，最多也就5公里。
这是因为多模光模块在传输过程中，光信号会在光纤里“跳来跳去”，产生模间色散，导致信号衰减，所以传不远。
光模块除了按传输模式分，还可以按封装形式来分。
这个封装啊，就像咱们给手机加个手机壳一样，给光模块加个“外壳”，保护它，还能让它更方便地插到设备上去。
常见的光模块封装形式有SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28和QSFP-DD这些。
它们之间的主要区别就是速率和尺寸不同。
比如SFP光模块，它的速率最高能达到4.25Gbps，就像咱们以前的4G手机，速度还行，但不算太快；而SFP+呢，就是它的升级版，速率提高到了10Gbps，就像咱们现在的5G手机，速度快多了。
以此类推，SFP28、QSFP+、QSFP28这些，速率一个比一个快，就像咱们的手机从4G 升级到5G，再升级到未来的6G一样。
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)。
超详细的光模块介绍光模块发展简述光模块分类按封装：1*9 、GBIC、SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin 等。
按速率：155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。
按波长：常规波长、CWDM、DWDM等。
按模式：单模光纤（黄色）、多模光纤（橘红色）。
按使用性：热插拔（GBIC、SFP、XFP、XENPAK）和非热插拔（1*9、SFF）。
封装形式光模块基本原理光收发一体模块（Optical Transceiver)光收发一体模块是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。
由两部分组成：接收部分和发射部分。
接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。
发射部分：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(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。
接收部分：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。
光模块内部结构光模块的主要参数1. 传输速率传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。
主要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。
2.传输距离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。
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，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。
• 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。
3.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≤2km短距离传输• 1310nm 和1550nm 波段：多用于中长距离传输，2km以上的传输。
光纤类型1. 光纤模式（Fiber Mode）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，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。
多模光纤的传输距离还与其传输速率、芯径、模式带宽有关，具体关系请参见下表。
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。
2. 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• 按照光纤连接器的直径分：Φ3，Φ2, Φ0.93. 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 等等，目前常用的有FC，SC，ST，LCSC（Subscriber Connector Standard 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。
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，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。
外观图如下所示LC 连接器（Lucent Connector or Local Connector，朗讯连接器），外观图如下：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。
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。
可以理解为光的强度，单位为W或mW或dBm。
其中W或mW为线性单位，dBm为对数单位。
在通信中，我们通常使用dBm来表示光功率。
公式：P(dBm)=10Log(P/1mW)光功率衰减一半，降低3dB，0dBm的光功率对应1mW使用光功率计测量。
针对PON产品，由于其ONU端采用的是突发模式，因此需使用专用的光功率计进行测量，串接在线路中，可以即时给出当前上行和下行的光功率。
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。
考虑到光纤老化或其他不可预见因素导致的链路损耗增大，最佳接收光功率范围控制在接收灵敏度以上2-3dB 至过载点以下2-3dB，即上图中的白色区域。
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）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）。
光模块发射光功率和接收灵敏度发射光功率指发射端的光强，接收灵敏度指可以探测到的光强度。
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。
损耗限制可以根据公式：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。
一般目前的G.652光纤可以做到1310nm 波段0.5dB/km，1550nm波段0.3dB/km甚至更佳。
50um多模光纤在850nm 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，可以不作考虑。
饱和光功率值指光模块接收端最大可以探测到的光功率，一般为‐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。
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。
光饱和度又称饱和光功率，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。
■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，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，在使用操作中应尽量避免超出其饱和光功率。
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（即光饱和度），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。
SFP光模块SFP光模块，全称Small Form-factor Pluggable，即：小型可热插拔光收发一体模块。
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）。
外观结构：分类：速率：155M、1.25G、2.5G、4.25G等波长：常规波长、CWDM、DWDM距离：短距、中距、长距传输模式：电口、单模（光纤黄色）、多模（光纤橘红色）SFP光模块的特殊类型包括：BIDI-SFP、电口SFP、CWDM SFP、DWDM SFP、SFP+光模块等。
BIDI 模块BiDi（Bidirectional）即：单纤双向。
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。
一般光模块有两个端口，TX 为发射端口，RX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，他最大的优势就是节省光纤资源。
应用领域：常规SFP、xWDM SFP、以及PON SFPC-SFPCompact SFP，紧凑型SFP，在现有SFP封装基础上，发展为更先进、更紧凑的CSFP封装。
CSFP MSA中共定义了3种C-SFP：1ch Compact SFP2ch Compact SFP（Option 1）2ch Compact SFP（Option 2）CWDM模块CWDM光模块采用CWDM 技术，可以通过外接波分复用器，将不同波长的光信号复合在一起，通过一根光纤进行传输，从而节约光纤资源。
同时，接收端需要使用波分解复用器对复光信号进行分解。
●CWDM SFP光模块分为18个波段，从1270nm~1610nm，每两个波段之间相隔20nm。
●CWDM SFP具有速率和协议透明性，CWDM 提供了在一根光纤上提供不同速率的、对协议透明的传输通道，允许使用者直接上下某一个波长，而不用转换原始信号的格式。
●常用8个波段，从1470nm~1610nm，每通道间隔20nm。
●一般会用颜色来区分不同波段光模块。
什么情况下使用CWDM SFP？DWDM 模块DWDM SFP属于密集波分复用技术，可以将不同波长的光偶合到单芯光纤中去，一起传输。
DWDM SFP的通道间隔根据需要有0.4nm,0.8nm,1.6nm等不同间隔,间隔较小、需要额外的波长控制器件。
DWDM SFP的一个关键优点是它的协议和传输速度是不相关的。
电口模块电口模块，即Copper SFP，SFP封装，电口模块，100米可支持最大传输距离100m（RJ45，5类双绞线为传输介质）。
SFP+光模块SFP+光模块：是新一代的万兆光模块,它按照ANSI T11协议,可以满足光纤通道的8.5G和以太网10G的应用。
●SFP+比早期的XFP光模块外观尺寸缩小了约30%,和普通的SFP光模块外观一样。
●SFP+只保留了基本的电光、光电转换功能,减少了原有XFP设计中的SerDes, CDR, EDC, MAC等信号控制功能,从而简化了10G光模块的设计,功耗也因而更小。
●具有高密度、低功耗、更低系统构造成本等显著优点●SFP+的屏蔽要求比SFP更严格,要求具备更好的屏蔽效果。
XFP 模块XFP模块是一种可热插拔的、占电路板面积很小的、串行－串行光收发器，可以支持SONET OC‐192、10 Gbps 以太网、10 Gbps 光纤通道和G.709链路。