光模块原理和测试基础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。
《光模块发射电路》课件
光模块发射电路的验证实验
实验目的
验证实验的目的是通过实际测试和观察，验证光模块发射电路是否符合设计要 求和性能标准。
实验方法
验证实验通常包括搭建测试平台、设定测试条件、执行测试并记录数据等步骤 。实验过程中需要关注电路的输入信号质量、工作温度、电源电压等影响因素 ，以确保测试结果的准确性和可靠性。
消光比
指光模块发射电路输出光信号的消光 比，是衡量光信号质量的重要参数。
03
光模块发射电路的设计与 优化
光模块发射电路的设计原则
高效性
确保电路能快速、准确地转换信号。
可靠性
设计应耐用、抗干扰，确保长期使用。
稳定性
保证电路在各种工作条件下都能稳定运行。
兼容性
应与其他模块和系统兼容，便于集成。
光模块发射电路的优化方法
05
光模块发射电路的发展趋 势与展望
光模块发射电路的技术发展趋势
高速率
智能化
随着数据传输需求的增长，光模块发 射电路的技术发展趋势正朝着更高的 速率发展，以满足更快的传输速度和 更大的带宽需求。
随着人工智能和自动化技术的不断发 展，光模块发射电路的技术正朝着智 能化的方向发展，实现更高效、精确 和自动化的控制和管理。
光信号输出
经过处理后的光信号从光模块 发射出来，传输到接收端。
光模块发射电路的关键技术参数
波长稳定性
指光模块发射电路输出的光信号波长 稳定度，直接影响信号的传输质量和 距离。
功率稳定性
指光模块发射电路输出的光信号功率 稳定度，对信号的接收质量和误码率 有重要影响。
调制速率
指光模块发射电路能够支持的最大调 制速率，直接决定传输速率的高低。
光模块发射电路的性能评估
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础光模块是一种集成了光传输和接收功能的光电设备，通常由光电转换器、传输和接收电路、封装和连接接口等组成。
它的主要功能是将光信号转换为电信号或者将电信号转换为光信号，实现光与电的互相转换。
光模块的原理主要包括光电转换原理和光传输原理。
光电转换是指将光信号转换为电信号，通常使用光电二极管或光敏晶体管来实现。
光电二极管是一种能够转换光能为电能的器件，其结构与一般的二极管相似，但是PN结的一个电极是透明的，可以吸收光能。
当光照射到光电二极管上时，光能被吸收，电子位于PN结附近的导带中，产生光电流。
光敏晶体管也是一种能够转换光能为电能的器件，其结构更为复杂，但原理与光电二极管相似。
光传输是指将光信号通过光纤传输到目标位置。
光纤是一种非常细长的光通信线缆，由光纤芯和包层构成。
光信号在光纤芯内以全内反射的方式传输，通过不断反射来实现信号的传输。
光模块中的光传输系统通常包括光源、调制器、光纤和接收器等。
光源是光模块的核心部件之一，用于产生光信号；调制器用于调制光信号，使其能够携带信息；光纤用于传输光信号；接收器用于接收光信号并将其转换为电信号。
光模块的测试基础主要包括光功率测试、波长测试、比特误码率测试和接收灵敏度测试等。
光功率测试是指通过测量光模块的输出功率来评估其发送性能。
通常使用功率计来进行光功率测试，将测试仪器的光接收口对准光模块的输出端，即可得到光模块的输出功率。
波长测试是指通过测量光模块的输出波长来判断其光信号的稳定性和一致性。
通常使用光谱仪来进行波长测试，将测试仪器的光接收口对准光模块的输出端，即可得到光模块的输出波长。
比特误码率测试是指通过测量光模块发送和接收的比特误码率来评估其数据传输性能。
通常使用误码率测试仪来进行比特误码率测试，将测试仪器的输入端连接到光模块的发送端，输出端连接到光模块的接收端，即可得到光模块的比特误码率。
接收灵敏度测试是指通过测量光模块的接收灵敏度来评估其接收性能。
光模块原理和测试基础ppt课件
光模块原理
Editor: Roger Li Date:2017/7/17
精选
1
• 模块协议 • 模块封装 • 模块分类 • 模块结构 • 模块框图 • 模块参数 • 8472协议
内容
精选
2
光模块协议
• IEEE 802.3ba
• IEEE 802.3ah
• IEEE 802.3ae
• SFF-8472
SFP由GBIC演变过来
SFP+由XFP演变过来
• CFP
精选
4
光模块封装尺寸比较
• 趋势，体积更小，密度更高，功耗更低
精选
5
光模块分类
• SFP光模块
– 波长：850、1310、1490、1550、CWDM、 DWDM
– 速率：0-10G bit/s
• SFP电模块
– 接口：RJ45，COPPER
精选
10
光模块典型功能框图（收发一体）
精选
11
光模块典型功能框图（XFP）
精选
12
光模块发端参数定义
• AOP • ER • OMA
精选
13
光模块参数换算关系
• 特别注意：P0不是0电平
精选
14
光模块眼图的测试
精选
15
光模块眼图的获取
• 大量数据通过周期性采样、叠加形成
精选
16
光模块眼图能获取的主要参数
精选
23
8472协议
• 是一份定义了光模块数字监控量接口的多 元协议
• 五个监控量：
精选
24
SFF-8472协议
精选
25
SFF-8472协议
精选
Editor: Roger Li Date:2017/7/17
精选
1
• 模块协议 • 模块封装 • 模块分类 • 模块结构 • 模块框图 • 模块参数 • 8472协议
内容
精选
2
光模块协议
• IEEE 802.3ba
• IEEE 802.3ah
• IEEE 802.3ae
• SFF-8472
SFP由GBIC演变过来
SFP+由XFP演变过来
• CFP
精选
4
光模块封装尺寸比较
• 趋势，体积更小，密度更高，功耗更低
精选
5
光模块分类
• SFP光模块
– 波长：850、1310、1490、1550、CWDM、 DWDM
– 速率：0-10G bit/s
• SFP电模块
– 接口：RJ45，COPPER
精选
10
光模块典型功能框图（收发一体）
精选
11
光模块典型功能框图（XFP）
精选
12
光模块发端参数定义
• AOP • ER • OMA
精选
13
光模块参数换算关系
• 特别注意：P0不是0电平
精选
14
光模块眼图的测试
精选
15
光模块眼图的获取
• 大量数据通过周期性采样、叠加形成
精选
16
光模块眼图能获取的主要参数
精选
23
8472协议
• 是一份定义了光模块数字监控量接口的多 元协议
• 五个监控量：
精选
24
SFF-8472协议
精选
25
SFF-8472协议
精选
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
光模块原理和测试基础 ppt课件
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
• 思考： • RX监控预留多项式拟合的原因？
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
• 特别注意：P0不是0电平
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
• 大量数据通过周期性采样、叠加形成
光模块原理和测试基础
• 波型参数
消光比 抖动 眼高 眼宽 交叉点 等等
• 模板测试
标准验证 模板冗余度
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
• 从码型发生器发出测试码型给被测器件. • 在误码分析仪内部产生与预期从被测器件发出的码型相同的码型 • 对比码型发生器发送的码型与码型分析仪接收的码型，找出不一致的码型个
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
• 内校准：Internal Calibration • 外校准：External Calibration
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
光模块原理和测试基础
Editor: Roger Li Date:2017/7/17
光模块原理和测试基础
• 模块协议 • 模块封装 • 模块分类 • 模块结构 • 模块框图 • 模块参数 • 8472协议
光模块原理和测试基础
• IEEE 802.3ba • IEEE 802.3ah • IEEE 80• SFF-8436 • SFF_INF 8077i •…
• XFP模块
– 波长：850、1310、1270、1330、CWDM、 DWDM
光模块及组件测试简介PPT教案
Rx Data
待测光接收模块
第39页/共57页
SFF8472 EEPROM Information
第40页/共57页
DDM测试功能内容
目前的测试中我们比较关注是A2H中的96~105位，分别对应下表
中对应的5个光模块重要参数
第41页/共57页
实时上报值算法
第42页/共57页
DDM读数
2C 30 80 24 20 D4 18 5E 01 21
0
−y1
0
x1
x2
x3
x4
1
1UI
{0.22UI, 0.375UI,
0.20UI, 0.20UI,
0.30UI}
第34页/共57页
光谱
第35页/共57页
对于DFB激
光器取-20dB
条件下的测
试光谱宽度
测试光谱的意义
为何要测试光谱？
光谱中体现主要指标有哪些？
测试指标对实际系统传输有哪些影响？
光纤通信概述
LD激光器及探测器简介
光模块原理
光模块主要测试指标
第11页/共57页
法布里-帕罗型激光二极管
(FP-LD)
和分布反馈激光二极管
(DFB-LD)
LD具有体积小、重量轻、
低功率驱动、输出光功率
大、调制方便、寿命长和
易于集成等一系列优点.
LD是目前在接入网光模块
只用得最多的光发射器件
BOSA原理
BOSA: Bi-Directional Optical Sub-Assembly, 光发射接收组件
第16页/共57页
简介提纲
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。
光模块原理和测试基础
光模块原理
Editor: Roger Li Date:2017/7/17
内容
• 模块协议 • 模块封装 • 模块分类 • 模块结构 • 模块框图 • 模块参数 • 8472协议
光模块协议
• • • • • • • • IEEE 802.3ba IEEE 802.3ah IEEE 802.3ae SFF-8472 SFF-8431 SFF-8436 SFF_INF 8077i …
光模块封装尺寸比较
• 趋势，体积更小，密度更高，功耗更低
光模块分类
• • • • SFP光模块
– – 波长：850、1310、1490、1550、CWDM、DWDM 速率：0-10G bit/s
SFP电模块
– 接口：RJ45，COPPER – 速率：10/100/1000M自适应，强制1000M
• AOP • ER • OMA
光模块参数换算关系
• 特别注意：P0不是0电平
光模块眼图的测试
光模块眼图的获取
• 大量数据通过周期性采样、叠加形成
光模块眼图能获取的主要参数
• 波型参数
消光比 抖动 眼高 眼宽 交叉点 等等
• 模板测试
标准验证 模板冗余度
眼图余量测试
误码率的定义
• • • 从码型发生器发出测试码型给被测器件. 在误码分析仪内部产生与预期从被测器件发出的码型相同的码型 对比码型发生器发送的码型与码型分析仪接收的码型，找出不一致的码型个 数
SFF-8472协议
• • • • •
思考： 什么是8B/10B？ 8B/10B与NRZ的区别是什么？ 8B/10B与PRBS的关系 /Test_and_measurement/ article_2017033019185.html • /fw0124/article/details/8589397
Editor: Roger Li Date:2017/7/17
内容
• 模块协议 • 模块封装 • 模块分类 • 模块结构 • 模块框图 • 模块参数 • 8472协议
光模块协议
• • • • • • • • IEEE 802.3ba IEEE 802.3ah IEEE 802.3ae SFF-8472 SFF-8431 SFF-8436 SFF_INF 8077i …
光模块封装尺寸比较
• 趋势，体积更小，密度更高，功耗更低
光模块分类
• • • • SFP光模块
– – 波长：850、1310、1490、1550、CWDM、DWDM 速率：0-10G bit/s
SFP电模块
– 接口：RJ45，COPPER – 速率：10/100/1000M自适应，强制1000M
• AOP • ER • OMA
光模块参数换算关系
• 特别注意：P0不是0电平
光模块眼图的测试
光模块眼图的获取
• 大量数据通过周期性采样、叠加形成
光模块眼图能获取的主要参数
• 波型参数
消光比 抖动 眼高 眼宽 交叉点 等等
• 模板测试
标准验证 模板冗余度
眼图余量测试
误码率的定义
• • • 从码型发生器发出测试码型给被测器件. 在误码分析仪内部产生与预期从被测器件发出的码型相同的码型 对比码型发生器发送的码型与码型分析仪接收的码型，找出不一致的码型个 数
SFF-8472协议
• • • • •
思考： 什么是8B/10B？ 8B/10B与NRZ的区别是什么？ 8B/10B与PRBS的关系 /Test_and_measurement/ article_2017033019185.html • /fw0124/article/details/8589397
《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》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光模块研发与测试方法ppt课件
7
NRZ和RZ两种编码的比较
• NRZ编码长期在光纤传输中占据统治地位， 但是这种局面已经开始显示终结。NRZ编 码更适合在传统的Copper media中传输。 目前主要通常在10Gbps及以下的速率 长距系统中应用。
• RZ比较NRZ码而言，相同速率下具有较宽 的频谱范围，更低的失真、更低的功耗、 能更好地抑制非线性的影响。适合在大 8
RT architecture - trigger on data and sample in real-time
One trigger can initiate the real-time sampling of the entire record length
• OMA越高,信号在光纤中就能传输的更 远.ER越高,传输系统对外部噪声的抗敏 感度越高,鲁棒性越好.
11
光通信中的性能参数：Q因子
另外一个重要术语就是Q因子。理论上系统的
误码率BER是完全由光信号的信噪(Signal-
t一o般-N主oi要se在R光at纤ioQ放)比大决P器11定和P的接00，收也端就进是行Q测因量子。。 (σ为噪声的RMS值)
性能参数 • 光通信比较关注的性能参数
OMA(Optic Modulation Amplitude) ER(Extinction Ratio) Q因子(Quality) OSNR(Optic Signal to Noise Ratio) Eye Opening/Eye Opening Penalty Bit Error Rate Reciver Sensitivity
12
关于光信号眼图测试模板
• 光眼图模板一般由3个区域组成， 从上至下依次为1#、2#、3#区域
• 模板的宽度为一个UI • 通常1#、3#区域为长方形，2#区
NRZ和RZ两种编码的比较
• NRZ编码长期在光纤传输中占据统治地位， 但是这种局面已经开始显示终结。NRZ编 码更适合在传统的Copper media中传输。 目前主要通常在10Gbps及以下的速率 长距系统中应用。
• RZ比较NRZ码而言，相同速率下具有较宽 的频谱范围，更低的失真、更低的功耗、 能更好地抑制非线性的影响。适合在大 8
RT architecture - trigger on data and sample in real-time
One trigger can initiate the real-time sampling of the entire record length
• OMA越高,信号在光纤中就能传输的更 远.ER越高,传输系统对外部噪声的抗敏 感度越高,鲁棒性越好.
11
光通信中的性能参数：Q因子
另外一个重要术语就是Q因子。理论上系统的
误码率BER是完全由光信号的信噪(Signal-
t一o般-N主oi要se在R光at纤ioQ放)比大决P器11定和P的接00，收也端就进是行Q测因量子。。 (σ为噪声的RMS值)
性能参数 • 光通信比较关注的性能参数
OMA(Optic Modulation Amplitude) ER(Extinction Ratio) Q因子(Quality) OSNR(Optic Signal to Noise Ratio) Eye Opening/Eye Opening Penalty Bit Error Rate Reciver Sensitivity
12
关于光信号眼图测试模板
• 光眼图模板一般由3个区域组成， 从上至下依次为1#、2#、3#区域
• 模板的宽度为一个UI • 通常1#、3#区域为长方形，2#区
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• SFF-8431
• SFF-8436
• SFF_INF 8077i
•…
.
3
光模块封装
• SFF（焊接，不可带电热插拔）
• SFP
• SFP+
• GBIC
• XFP
• QSFP
• QSFP28
• X2 *SFP与SFP+相比，外观尺寸相同，SFP+能传输10G速率的信号，对电磁信号屏蔽要求更高
SFP由GBIC演变过来
• XFP模块
– 波长：850、1310、1270、1330、CWDM、
DWDM
.
6
光模块结构
• SFF和SFP为列
.
7
光模块典型功能框图（直接调制）
• LD电流周期变化
.
8
光模块典型功能框图（间接调制）
• LD电流恒定不变
.
9
光模块典型功能框图（接收）
.
10
光模块典型功能框图（收发一体）
SFP+由XFP演变过来
• CFP
.
4
光模块封装尺寸比较
• 趋势，体积更小，密度更高，功耗更低
.
5
光模块分类
• SFP光模块
– 波长：850、1310、1490、1550、CWDM、 DWDM
– 速率：0-10G bit/s
• SFP电模块
– 接口：RJ45，COPPER
– 速率：10/100/1000M自适应，强制1000M
光模块原理
Editor: Roger Li Date:2017/7/17
.
1
• 模块协议 • 模块封装 • 模块分类 • 模块结构 • 模块框图 • 模块参数 • 8472协议
内容
.
2
光模块协议
• IEEE 802.3ba
• IEEE 802.3ah
• IEEE 802.3ae
• SFF-8472
.
11
光模块典型功能框图（XFP）
.
12
光模块发端参数定义
• AOP • ER • OMA
.
13
光模块参数换算关系
• 特别注意：P0不是0电平
.
14
光模块眼图的测试
.
15
光模块眼图的获取
• 大量数据通过周期性采样、叠加形成
.
16
光模块眼图能获取的主要参数
• 波型参数
消光比
抖动
眼高
眼宽
交叉点
.
38
SFF-8472协议
.
39
SFF-8472协议
.
40
SFF-8472协议
.
41
SFF-8472协议
.
42
SFF-8472协议
.
43
SFF-8472协议
• 思考：
• RX监控预留多项式拟.合的原因？
44
SFF-8472协议
.
45
SFF-8472协议
.
46
SFF-8472协议
.
47
.
20
误码测试的效率1
• 不同速率下满足95%可信度的测试时间
.
21
误码测试的效率2
• 由被测设备接收机所收到的光功率和误码 率的关系图来递推
• 是一2
压力眼测试
• VECP= 10*Log(OMA/Ao)
.
23
8472协议
• 是一份定义了光模块数字监控量接口的多 元协议
Thanks & Questions？
.
48
• 五个监控量：
.
24
SFF-8472协议
.
25
SFF-8472协议
.
26
SFF-8472协议
.
27
SFF-8472协议
.
28
SFF-8472协议
.
29
SFF-8472协议
.
30
SFF-8472协议
.
31
SFF-8472协议
.
32
SFF-8472协议
• 思考：
• 什么是8B/10B？
等等
• 模板测试
标准验证
模板冗余度
.
17
眼图余量测试
.
18
误码率的定义
• 从码型发生器发出测试码型给被测器件. • 在误码分析仪内部产生与预期从被测器件发出的码型相同的码型 • 对比码型发生器发送的码型与码型分析仪接收的码型，找出不一致的码型个
数
.
19
误码测试的可信度
• 误码率测试总是一个概率问题，不能得到 100%的确定结果
• 8B/10B与NRZ的区别是什么？
• 8B/10B与PRBS的关系.
33
SFF-8472协议
.
34
SFF-8472协议
.
35
SFF-8472协议
.
36
SFF-8472协议
• 内校准：Internal Calibration • 外校准：External Calibration
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37
SFF-8472协议