光收发一体模块原理

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四、发展的方向
1、高频率
高速率人们对信息量要求越来越多，对信息传递速率要求越来越快，作为现 代信息交换、处理和传输主要支柱的光通信网，一直不断向超高频、超高速 和超大容量发展，传输速率越高、容量越大，传送每个信息的成本就越来越 小。长途大容量方面当前的热点是10 Gbit/s 和40Gbit/s，据ElectroniCast最新 的市场研究，10 Gbit/s数据通信收发模块的全球总消费量将从2019年的1.57 亿美元增长到2019年的90亿美元。2019年早期使用10 Gbit/s数据通信收发器 的数量不到10万个，但到2019年，10 Gbit/s数据通信收发模块将增加到200万 个。在接下来的几年内仍将会猛烈增长，2019年将会达到700万个。在整个 消费领域，继10-gigabit光纤通道之后，10-gigabit以太网将会有强烈的影响 。目前SDH单通道光系统正向40Gbit/s冲击。高速系统和器件方面,很多公司 今年推出了40Gbit/s系统。40Gbit/s方面目前的重点产品技术是：大功率波长 可调/固定激光器、 40G调制器（Inp EAM、LiNbO3EOM、Polymer EOM） 、高速电路（InP、GeSi材料）、波长锁定器、低色散滤波器、动态均衡器 、喇曼放大器、低色散开关、40Gbit/sPD（PIN、APD）、可调色散补偿器 组件（TU-DCM），前向纠误（FEC）等。从现阶段电路技术来说， 40Gbit/s已接近“电子瓶颈”的极限。速率再高，引起的信号损耗、功率耗 散、电磁辐射（干扰）和阻抗匹配等问题难以解决，即使解决，则要花费非 常大的代价。
■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
部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
• 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
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。
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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。
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二、光收发一体模块的原理框图
1、发射部分原理框图：
数据输入
监测输入/输 出
PECL 输入 监测功能
激光调制器
温度补偿电路
Vcc
激光器
激光器驱动器及APC 电路
二、光收发一体模块的原理框图
2、接收部分原理框图：
PD
前放器
限幅放大
LPF
器
PECL 缓冲器
信号检测电 路
缓冲器
数据输出 信号检测
三、光模块的主要参数
2、远距离
光收发模块的另一个发展方向是远距离。如今的光网络铺设距离越来越远， 这要求远程收发器来与之匹配。典型的远程收发器信号在未经放大的条件下 至少能传输100公里，其目的主要是省掉昂贵的光放大器，降低光通讯的成 本。基于传输距离上的考虑，很多远程收发器都选择了1550波段(波长范围 约为1530到1565nm)作为工作波段，因为光波在该Leabharlann Baidu围内传输时损耗最小， 而且可用的光放大器都是工作在该波段。
1.传输速率
传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。Gigac的光模块产品涵盖了以下主 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。