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光模块的基础知识
其他:1*9 GBIC, 2*5 SFF, XPAK,2*10 SFF,还有各种公司定义的一些异形产品
产品种类:产品照片
GBIC
SFP Transceiver
SFP+ Transceiver
XFP Transceiver
XENPAK Transceiver
X2 Transceiver
产品种类:安装密度
GBIC: SFF-8053 V5.5 SFP: INF-8074I XENPAK: XENPAK MSA 3.0 XFP: INF-8077 SFP+: SFF-8432 DOM: SFF-8472
下载:ftp:///sff
SFP/GBIC的产品结构
+A + NOISE - ( -A + NOISE )离 速率/协议 激光器的波长
其他特性:工作温度范围、适用的传输介质(光纤) 类型、是否有数字诊断、激光器的类型、接收器类 型等等;
产品种类:按照封装分类
GBIC - 最早的热插拔模块标准,目前基本上快被淘汰;
光纤通道产品: FC 1.0625G 2FC 2.125G 4FC 4.25G 8FC 8.5G
电信传输网(同步数字序列): OC3/STM-1 155M OC12/STM-4 622M OC48/STM-16 2.488G OC48/STM-16 WITH FEC 2.67G OC192/STM-64 9.952G
对OMA有要求,10G产品的ER只有4-6db,和低速产品的要求不一致; 不同应用的模块,对码型的适应能力不一样,通常,FE/GE测试码型是PRBS7,
OC系列的模块的测试码型使用PRBS31,会出现更多的连续的0/1;
光模块知识介绍
1.1 光纤系统简介
• 光纤通信主要是指利用激光作为信息的载体信号并通过光导纤维来传 递信息的通信系统,有以下优点:
– 宽的传输带宽 – 低的传输损耗 – 不受电磁干扰 – 成本低,重量轻
1.1 光纤系统简介
• 基本光纤系统的构架及其功能介绍: – 发送单元:把电信号转换成光信号; – 传输单元:载送光信号的介质; – 接收单元:接收光信号并转换成电信号; – 连接器件:连接光纤到光源、光检测以及其它光纤。
内径:单模9um 多模50/62.5um
多模光纤跳线的颜色为橙色 单模光纤跳线的颜色为黄色
125 9
125 50
12 62.5 5
1.4 光纤的基本知识
• 色散(Dispersion):光脉冲沿着光纤行进一段距离后造成 的 频宽变粗。它是限制传输速率的主要因素。 – 模间色散:不同模式的光沿着不同的路径传输。 – 材料色散:不同波长的光行进速度不同。 – 波导色散:发生原因是光能量在纤芯及包层中传输时, 会以稍有不同的速度行进。在单模光纤中,通过改变光 纤内部结构来改变光纤的色散非常重要。
,务必戴上防尘帽; 3、盘纤的直径不能少于6cm,如图表9所示; 4、光纤跳线每插拔5次,需清洁1次; 5、一根光纤跳线任意一端连接器最多插拔5000次; 6、跳接线在使用和转移过程中不许有锐角弯折以及甩动; 7、对于外观已经损坏的光纤跳线不予使用。
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
•
第四章 主要光口测试参数介绍
1、平均发射光功率(P)
28
2、消光比(Ex)
29
3、眼图模板(eye pattern)
30
31
32
4、接收灵敏度(Sensitivity)
33
5、接收过载(overload)
光线路系统接口
பைடு நூலகம்34
35
36
37
4
5
6
7
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
8
2.1.3 自动功率控制(APC)原理
• 通过检测背光二极管(MD )产生的光电流(平均值) 来实现闭环控制 • APC调节偏置电流来保持平 均输出光功率稳定
9
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。
第一章 光模块种类
1
光模块基础知识介绍
第二章 光模块的基本组成部分
主要功能:提供光电-电光转换能力。 由两部分组成:发射部分和接收部分。 发射部分将电信号转换为光信号。 接收部分将光信号转换为电信号。
2
• 2.1 发射部分
3
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
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)
光模块知识(详细)
光模块知识——转载自通信人家园光模块的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。
《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
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
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最全的光模块知识最近看了看,光模块的发展真是日新月异在盘点光模块之前,我们先来讲讲两台设备,是如何通过光纤连接起来的其实这里面涉及好多东西而我们最关注的主要是两部分光纤跳线和光模块①光纤跳线光缆分为单模和多模我们可以从跳线的颜色上来区分有没有一种ofo和摩拜的即视感……两种光纤的光传输模式不同最直接的影响是,传输距离的差异比如对于千兆网络来说单模光纤可以传输上百公里(120KM)多模光纤只能传几百米(550m)光纤跳线是一种“接插件”一边连光模块,一边连熔接盒(或配线架) 它的接口有很多种“造型”↓这么多复杂的名字其实不重要我们记住一点就好跳线是为了连接两端的只要接口和两端的形态匹配就ok接口匹配了,才能插在一起大家看对眼,一切好商量②光模块光模块经过这么多年的发展形态几多变迁,一一道来↓GBIC模块这曾经是应用最广泛的千兆模块形态比如C记老玩家们耳熟能详的5484/5486根据连接光纤类型和传输距离的不同GBIC有很多子类,不同厂家命名规则不同(GBIC-SX,GBIC-LX,GBIC-LH等等) 有些人很变态,不连光纤,而是要连接双绞线于是,就有了GBIC-T模块这种变态模块把光口变成电口来用在只需要少量电口的场合也算是不错的折衷之法↓SFP模块GBIC流行了很多年但它的缺陷是尺寸比较大(火柴盒大小)功耗高而且占空间于是,SFP被创造出来它的尺寸像一盒绿箭口香糖……类似的,也有人用来连接双绞线这就是SFP-T我们再来看一下万兆的模块们↓Xenpak、X2、XFP、SFP+四种万兆模块,出现的年代不同尺寸从大到小,小的替代了大的目前SFP+是万兆光模块的主力……接下来,看更高的速率25G/40G/100G40G没啥好说的,已经日薄西山主流的模块形态只有QSFP+这一种从QSFP+开始,我们见识了一种新的跳线类型下图可以看到LC跳线和MTP跳线的差异↓是不是越看越晕?其实MTP和MPO的出现是为了满足更高密度的光纤布线把多根光纤封装在一起↓把它解剖一下,是这个样子的里面藏了6对光纤哦↓再来一张实操图,这是在交换机上QSFP+和MTP跳线连接40G模块的样子↓随着云数据中心的兴起25G以太网火了起来它几乎成为服务器间互联的主流标准25G比10G更快,比40G更经济(还有更吸引人的RDMA)25G光模块采用SFP28形态模样与SFP、SFP+没什么差异↓接下来我们说说100G这大概是吃瓜群众能见到的最高速率100G光模块短短几年,经历了快速的迭代主要还是为了尺寸和功耗,在高密度环境下大家都追求尺寸更小,功耗更低从CFP、CFP2、CFP4再到当下最流行的QSFP28↓和前面千兆模块一样,只看形态还不够还涉及传输距离、光纤种类、应用场景所以在每种形态下,还有很多细分↓比如,仅仅QSFP28家族就有很多细分的型号PSM、LR4、SR4、AOC、DAC等等连接器类型上,除了大家熟知的LC接口还有多光纤汇聚的MTP/MTO真的是很复杂啊……在100G之上,还有400G网速的提升真是没有止境啊400G的光模块据说有4种CDFP、CFP8、QSFP-DD、OSFP 下图是CFP8和它的100G前辈们的比较↓而另外三个家伙,长成这样它们都是由不同组织推行的标准↓400G离我们太远了,就不细说了……③直连线缆▼在数据中心中,通常用AOC/DAC线缆来完成架顶交换机与服务器的互联而不像我们最初那种使用光纤跳线比如,AOC线缆的结构是这样的↓他们通常长这样可以看作把两个模块和跳线融为一体↓DAC是纯电信号,没有光电转换的过程DAC兼容性好,但是传输距离短,又比较粗硬所以,现在AOC更流行一些不同速率都有相应的AOC线缆10G、25G、40G、100G……比如下面是QSFP28 AOC线缆,用于100G互联还有一种应用场景40G可以拆成4×10G,100G可以拆成4×25G 于是,就有了一拖四线缆把一个高速端口变成4个低速端口↓实物长这样40G和100G的一拖四AOC来一张群魔乱舞图光模块、AOC/DAC、1拖4集体出镜↓最后,我们看看在数据中心中各种模块、线缆是怎么组合使用的吧光模块的应用场景很广泛他们有的可以通用,有的会有差异但是从形态规格上讲,无外乎上面那些就不再一一列举了。
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/℃
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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
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光模块基础知识介绍
• 2.2 接收部分
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光模块基础知识介绍
• 2.2.1 PIN/APD的主要特性
培训ppt
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光模块基础知识介绍
• 2.1 发射部分
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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
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光模块基础知识介绍
培训ppt
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光模块基础知识介绍
培训ppt
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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
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光模块知识(全)
光模块基础知识介绍
• 2.1 发射部分
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
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。 26
光模块基础知识介绍
• TD-/+ 是发射部分差分信号输入,采用交流耦合,差分线具有100欧姆输入阻抗. 差分输入信号摆幅范围500mV~2400mV
• RD-/+ 接受部分差分信号输出,采用交流耦合,差分线具有100欧姆输入阻抗. 差分输出信号摆幅范围370~2000mV
• 通过检测背光二极管(MD) 产生的光电流(平均值)来 实现闭环控制
• APC调节偏置电流来保持平 均输出光功率稳定
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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。
• 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
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光模块基础知识介绍
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光模块基础知识介绍
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光模块基础知识介绍
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光模块的基础知识
光模块的基础知识目录1.模块概述................................................2 1.1 定义与分类.............................................2 1.2 发展历程及现状.........................................31.3 应用领域...............................................42.基本构成与原理..........................................5 2.1 光模块的基本构成.......................................6 2.2 工作原理及光学特性.....................................72.3 传输技术与协议标准.....................................83.关键技术与性能参数.....................................10 3.1 光纤通信关键技术......................................11 3.2 性能参数及指标要求....................................123.3 影响因素与问题解决方案................................134.生产工艺与流程.........................................15 4.1 生产工艺概述..........................................16 4.2 工艺流程介绍..........................................174.3 质量控制与检测标准....................................185.市场现状与趋势分析.....................................19 5.1 市场现状分析..........................................205.2 竞争格局及主要厂商介绍................................225.3 发展趋势预测与技术创新方向............................236.应用实例与案例分析.....................................246.1 典型应用实例介绍......................................256.2 案例分析..............................................276.3 实践中的经验总结与启示................................287.设计指导与选型建议.....................................297.1 设计思路与原则建议....................................307.2 选型依据及注意事项....................................327.3 最佳实践案例分享与推荐资源参考列表....................331. 模块概述文档标题:光模块的基础知识:第一章节:模块概述:一、光模块定义与功能光模块是一种将光信号与电信号进行相互转换的电子设备,在光通信系统中,光模块的主要功能包括接收和发送光信号,实现光信号与电信号的转换,确保信息在光纤中的高效传输。
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。
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最全的光模块知识最近看了看,光模块的发展真是日新月异在盘点光模块之前,我们先来讲讲
两台设备,是如何通过光纤连接起来的
其实这里面涉及好多东西
而我们最关注的主要是两部分
光纤跳线和光模块
①
光纤跳线
光缆分为单模和多模
我们可以从跳线的颜色上来区分有没有一种ofo和摩拜的即视感
……
两种光纤的光传输模式不同
最直接的影响是,传输距离的差异比如对于千兆网络来说
单模光纤可以传输上百公里(120KM)
多模光纤只能传几百米(550m)
光纤跳线是一种“接插件”
一边连光模块,一边连熔接盒(或配线架) 它的接口有很多种“造型”
↓
这么多复杂的名字其实不重要
我们记住一点就好
跳线是为了连接两端的
只要接口和两端的形态匹配就ok
接口匹配了,才能插在一起
大家看对眼,一切好商量
②
光模块
光模块经过这么多年的发展
形态几多变迁,一一道来
↓
GBIC模块
这曾经是应用最广泛的千兆模块形态比如C记老玩家们耳熟能详的5484/5486
根据连接光纤类型和传输距离的不同GBIC有很多子类,不同厂家命名规则不同
(GBIC-SX,GBIC-LX,GBIC-LH等等) 有些人很变态,不连光纤,而是要连接双绞线于是,就有了GBIC-T模块
这种变态模块把光口变成电口来用
在只需要少量电口的场合
也算是不错的折衷之法
↓
SFP模块
GBIC流行了很多年
但它的缺陷是尺寸比较大(火柴盒大小)
功耗高而且占空间
于是,SFP被创造出来
它的尺寸像一盒绿箭口香糖
……
类似的,也有人用来连接双绞线
这就是SFP-T
我们再来看一下万兆的模块们
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Xenpak、X2、XFP、SFP+
四种万兆模块,出现的年代不同
尺寸从大到小,小的替代了大的
目前SFP+是万兆光模块的主力
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接下来,看更高的速率
25G/40G/100G
40G没啥好说的,已经日薄西山
主流的模块形态只有QSFP+这一种
从QSFP+开始,我们见识了一种新的跳线类型
下图可以看到LC跳线和MTP跳线的差异
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是不是越看越晕?其实MTP和MPO的出现是为了满足更高密度的光纤布线
把多根光纤封装在一起
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把它解剖一下,是这个样子的
里面藏了6对光纤哦
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再来一张实操图,这是在交换机上QSFP+和MTP跳线连接40G模块的样子
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随着云数据中心的兴起
25G以太网火了起来
它几乎成为服务器间互联的主流标准25G比10G更快,比40G更经济(还有更吸引人的RDMA)
25G光模块采用SFP28形态
模样与SFP、SFP+没什么差异
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接下来我们说说100G
这大概是吃瓜群众能见到的最高速率100G光模块短短几年,经历了快速的迭代主要还是为了尺寸和功耗,在高密度环境下大家都追求尺寸更小,功耗更低
从CFP、CFP2、CFP4
再到当下最流行的QSFP28
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和前面千兆模块一样,只看形态还不够还涉及传输距离、光纤种类、应用场景所以在每种形态下,还有很多细分
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比如,仅仅QSFP28家族
就有很多细分的型号
PSM、LR4、SR4、AOC、DAC等等连接器类型上,除了大家熟知的LC接口还有多光纤汇聚的MTP/MTO
真的是很复杂啊
……
在100G之上,还有400G
网速的提升真是没有止境啊
400G的光模块据说有4种CDFP、CFP8、QSFP-DD、OSFP 下图是CFP8和它的100G前辈们的比较
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而另外三个家伙,长成这样它们都是由不同组织推行的标准
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400G离我们太远了,就不细说了
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③
直连线缆
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在数据中心中,通常用AOC/DAC线缆来完成架顶交换机与服务器的互联而不像我们最初那种使用光纤跳线
比如,AOC线缆的结构是这样的
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他们通常长这样
可以看作把两个模块和跳线融为一体
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DAC是纯电信号,没有光电转换的过程DAC兼容性好,但是传输距离短,又比较粗硬所以,现在AOC更流行一些
不同速率都有相应的AOC线缆
10G、25G、40G、100G……
比如下面是QSFP28 AOC线缆,用于100G互联
还有一种应用场景
40G可以拆成4×10G,100G可以拆成4×25G 于是,就有了一拖四线缆
把一个高速端口变成4个低速端口
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实物长这样
40G和100G的一拖四AOC
来一张群魔乱舞图
光模块、AOC/DAC、1拖4集体出镜
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最后,我们看看在数据中心中
各种模块、线缆是怎么组合使用的吧
光模块的应用场景很广泛
他们有的可以通用,有的会有差异但是从形态规格上讲,无外乎上面那些
就不再一一列举了。