光纖基礎(chǔ)知識

1、光纖基礎(chǔ)知識光纖基礎(chǔ)知識光纖通信的優(yōu)點光纖通信的優(yōu)點1.高頻寬：1.0GHz 數(shù)百GHz 2.低衰減：傳輸距離長，目前可達120公里長，中間不用加裝中繼器 3.不受電磁或串音干擾 4.體積小、重量輕 5.安全性高 6.可靠度高且易于維護 光纖通信的缺點光纖通信的缺點光纖易折斷連接困難怕彎曲光通信發(fā)展簡史光通信發(fā)展簡史2000多年前烽火臺燈光、旗語1880年光電話無線光通信1970年光纖通信光纖通信發(fā)展史光纖通信發(fā)展史1966年“光纖之父”高錕博士首次提出光纖通信的想法。1970年貝爾研究所林嚴雄在室溫下可連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器。1970年康寧公司的卡普隆(Kapron) 之作出損耗為20dB/

2、km石英光纖。1977年芝加哥第一條45Mb/s的商用線路。電磁波譜電磁波譜1cm 1mm 100um 10um 1um 100nm 10nm 1nm 波長波長10G 100G 1T 10T 100T 1015 1016 1017 f (Hz)1.6um 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0um 900 800 700 600nm光通信使用范圍光通信使用范圍紅外線紅外線紫外線紫外線光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)纖芯纖芯包層包層保護套保護套纖芯 core：折射率較高，用來傳送光；包層 coating：折射率較低，與纖芯一起形成全反射條件；保護套 jacket：強度大，能承受較大沖擊，保護光纖。光

3、纖種類光纖種類光纖作為光通信的傳播媒介，分為多模光纖和單模光纖。多模光纖（橘紅色）的纖芯直徑為50um62.5um，包層外直徑125um，適用于短距離傳輸（2KM-5KM)； 單模光纖（黃色）的纖芯直徑為8.3um，包層外直徑125um，多用于中長距離傳輸（20KM-120KM）。 光纖通信的主要優(yōu)點：大容量，損耗低，中繼距離長，保密性強，體積小，重量輕，光纖的原材料取之不竭。 缺點：易折斷，連接困難，怕彎曲。 外徑:一般為125um(一根頭發(fā)平均100um)內(nèi)徑:單模9um 多模50/62.5um12595012562.5125光纖的尺寸光纖的尺寸光纖的分類光纖的分類按材料分類：玻璃光纖：纖

4、芯與包層都是玻璃，損耗小，傳輸距離長，成本高；膠套硅光纖：纖芯是玻璃，包層為塑料，特性同玻璃光纖差不多，成本較低；塑料光纖：纖芯與包層都是塑料，損耗大，傳輸距離很短，價格很低。多用于家電、音響，以及短距的圖像傳輸。5光模塊簡介光模塊簡介光收發(fā)一體模塊由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分是：輸入一定碼率的電信號經(jīng)內(nèi)部的驅(qū)動芯片處理后驅(qū)動半導(dǎo)體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED）發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號，其內(nèi)部帶有光功率自動控制電路，使輸出的光信號功率保持穩(wěn)定。接收部分是：一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉(zhuǎn)換為電信號。經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)碼率的

5、電信號，輸出的信號一般為PECL電平。同時在輸入光功率小于一定值后會輸出一個告警信號。目前常規(guī)通用的光模塊主要包括：光發(fā)送器，光接收器，Transceiver（光收發(fā)一體模塊）以及Transponder（光轉(zhuǎn)發(fā)器）。Transceiver（光收發(fā)一體模塊）（光收發(fā)一體模塊）Transceiver的主要功能是實現(xiàn)光電的主要功能是實現(xiàn)光電/電光變換，包括光功率控制、調(diào)制發(fā)送，信號探測、電光變換，包括光功率控制、調(diào)制發(fā)送，信號探測、IV轉(zhuǎn)換以及限幅放大判決再生功能，此外還有些防偽信息查詢、轉(zhuǎn)換以及限幅放大判決再生功能，此外還有些防偽信息查詢、TX-disable等功能，常見等功能，常見的有：的有：S

6、IP9、SFF、SFP、GBIC、XFP等。等。Transponder（光轉(zhuǎn)發(fā)器）（光轉(zhuǎn)發(fā)器）Transponder除了具有光電變換功能外，還集成了很多的信號處理功能，如：除了具有光電變換功能外，還集成了很多的信號處理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及監(jiān)控等功能。常見的、功能控制、性能量采集及監(jiān)控等功能。常見的Transponder有：有：200/300pin，XENPAK，以及，以及X2/XPAK等。等。 光模塊的傳輸距離分為短距、中距和長距三種。一般認為2km及以下的為短距離，1020km的為中距離，30km、40km及以上的為長距離。 光模塊的傳輸距離受到限制，

7、主要是因為光信號在光纖中傳輸時會有一定的損耗和色散。 損耗是光在光纖中傳輸時，由于介質(zhì)的吸收散射以及泄漏導(dǎo)致的光能量損失， 這部分能量隨著傳輸距離的增加以一定的比率耗散。 色散的產(chǎn)生主要是因為不同波長的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時速度不等，從而 造成光信號的不同波長成分由于傳輸距離的累積而在不同的時間到達接收端， 導(dǎo)致脈沖展寬，進而無法分辨信號值。 損耗和色散：損耗是光在光纖中傳輸時，由于介質(zhì)的吸收散射以及泄漏導(dǎo)致的光能量損失，這部分能量隨著傳輸距離的增加以一定的比率耗散。色散的產(chǎn)生主要是因為不同波長的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時速度不等，從而造成光信號的不同波長成分由于傳輸距離的累積而在不同的時間到

8、達接收端，導(dǎo)致脈沖展寬，進而無法分辨信號值。這兩個參數(shù)主要影響光模塊的傳輸距離，在實際應(yīng)用過程中，1310nm光模塊一般按0.35dBm/km計算鏈路損耗，1550nm光模塊一般按0.20dBm/km計算鏈路損耗，色散值的計算非常復(fù)雜，一般只作參考。 因此，用戶需要根據(jù)自己的實際組網(wǎng)情況選擇合適的光模塊，以滿足不同的傳輸距離要求。6傳輸距離傳輸距離 中心波長指光信號傳輸所使用的光波段。目前常用的光模塊的中心波長主要有三種：850nm波段、1310nm波段以及1550nm波段。 850nm波段：多用于短距離傳輸； 1310nm和1550nm波段：多用于中長距離傳輸。第一、中心波長：單位納米（nm

9、），目前主要有3種：1） 850nm（MM，多模，成本低但傳輸距離短，一般只能傳輸500M）；2） 1310nm (SM，單模，傳輸過程中損耗大但色散小，一般用于40KM以內(nèi)的傳輸)；3） 1550nm (SM，單模，傳輸過程中損耗小但色散大，一般用于40KM以上的長距離傳輸，最遠可以無中繼直接傳輸120KM)； 第二、 傳輸速率：指每秒鐘傳輸數(shù)據(jù)的比特數(shù)（bit），單位bps，目前常用的有4種: 155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等。傳輸速率一般向下兼容，因此155M光模塊也稱FE（百兆）光模塊，1.25G光模塊也稱GE（千兆）光模塊，這是目前光傳輸設(shè)備中應(yīng)用最多

10、的模塊。此外，在光纖存儲系統(tǒng)（SAN）中它的傳輸速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps； 第三、 傳輸距離：指光信號無需中繼放大可以直接傳輸?shù)木嚯x，單位千米（也稱公里，km）,光模塊一般有以下幾種規(guī)格：多模2km以內(nèi)，單模20km、40km、60km80km和120km等等。 中心波長中心波長光收發(fā)一體模塊種類繁多： 按封裝可分為：1*9，SFF，SFP，SFP+，XFP，GBIC，X2，XENPARK，300Pin等； 其中，可熱插拔封裝：SFP，SFP+，XFP，GBIC，X2，XENPARK，300Pin； 不可熱插拔封裝（帶插針）：1*9，SFF； （1）1*9封裝-焊接型光模塊，一

11、般速度不高于千兆，多采用SC接口。 （2）SFF封裝-焊接小封裝光模塊，一般速度不高于千兆，多采用LC接口。SFF（Small Form Factor）小封裝光模塊采用了先進的精密光學(xué)及電路集成工藝，尺寸只有普通雙工SC（1*9)型光纖收發(fā)模塊的一半，在同樣空間可以增加一倍的光端口數(shù)，可以增加線路端口密度，降低每端口的系統(tǒng)成本。又由于SFF小封裝模塊采用了與銅線網(wǎng)絡(luò)類似的MT-RJ接口，大小與常見的電腦網(wǎng)絡(luò)銅線接口相同，有利于現(xiàn)有以銅纜為主的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過渡到更高速率的光纖網(wǎng)絡(luò)以滿足網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的急劇增長。 （3）GBIC封裝-熱插拔千兆接口光模塊，采用SC接口。GBIC是Giga Bitrate

12、 Interface Converter的縮寫，是將千兆位電信號轉(zhuǎn)換為光信號的接口器件。GBIC設(shè)計上可以為熱插拔使用。GBIC是一種符合國際標準的可互換產(chǎn)品。采用GBIC接口設(shè)計的千兆位交換機由于互換靈活，在市場上占有較大的市場份額。 （4）SFP封裝-熱插拔小封裝模塊，目前最高速率可達4G，多采用LC接口。SFP是Small Form Pluggable的縮寫，可以簡單的理解為GBIC的升級版本。SFP模塊體積比GBIC模塊減少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口數(shù)量。SFP模塊的其他功能基本和GBIC一致。有些交換機廠商稱SFP模塊為小型化GBIC（MINI-GBIC）。 （5

13、）XENPAK封裝-應(yīng)用在萬兆以太網(wǎng)，采用SC接口。 （6）XFP封裝-10G光模塊，可用在萬兆以太網(wǎng)，SONET等多種系統(tǒng)，多采用LC接口。 按速率可分為單位Mb/s或Gb/s。主要涵蓋了以下速率：低速率、百兆（155M，622M）、千兆、1.25G、2.5G、4.25G、4.9G、6G、8G、10G和40G等。 按波長可分為常規(guī)波長，CWDM，DWDM等幾類； 按顏色可區(qū)分為單模光纖（黃色）和多模光纖（橘紅色）。8光模塊分類光模塊分類光纖接口連接器類型光纖接口連接器類型接口連接器用于連接可插拔模塊及相應(yīng)的傳輸媒質(zhì)。光纖連接器是光纖通信系統(tǒng)中不可缺少的無源器件，它的使用使得光通道間的可拆式連

14、接成為可能，既方便了光系統(tǒng)的調(diào)測與維護，又使光系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接調(diào)度更加靈活。按照光纖的類型分： 單模光纖連接器（一般為G.652 纖：光纖內(nèi)徑9um，外徑125um）； 多模光纖連接器（一種是G.651 纖其內(nèi)徑50um，外徑125um；另一種是內(nèi)徑62.5um，外徑125um）；按照光纖連接器的連接頭形式分：FC，SC，ST，LC，MU，MTRJ 等等，目前常用的有FC， SC，ST， LC Fiberpon熱插拔光模塊所采用的光纖連接器有兩種：SC 連接器和LC 連接器。FC接口LC接口SC接口ST接頭 SC（SubscriberConnectorStandardConnector，標準光纖連接

15、器），標準光纖連接器）由日本由日本NTT公司開發(fā)的模塑插拔耦合式連接器。其外殼采用模塑工藝，用鑄模玻璃纖維塑料制成，呈矩形；公司開發(fā)的模塑插拔耦合式連接器。其外殼采用模塑工藝，用鑄模玻璃纖維塑料制成，呈矩形；插針由精密陶瓷制成，耦合套筒為金屬開縫套管結(jié)構(gòu)。緊固方式采用插拔銷式，不需要旋轉(zhuǎn)。外觀圖如圖插針由精密陶瓷制成，耦合套筒為金屬開縫套管結(jié)構(gòu)。緊固方式采用插拔銷式，不需要旋轉(zhuǎn)。外觀圖如圖11所示。所示。LC連接器（LucentConnectororLocalConnector，朗訊連接器），外觀圖如圖12所示。為了保護光纖連接器的清潔，請務(wù)必保證在未連接光纖時蓋上防塵帽。光纖接口連接器類型光

16、纖接口連接器類型光發(fā)射器技術(shù)參數(shù)：光發(fā)射器技術(shù)參數(shù)： 光功率光功率:光發(fā)射器的光功率值，單位：光發(fā)射器的光功率值，單位：dBm。由激光器發(fā)送光功率決定，光功率對光信號傳輸距離。由激光器發(fā)送光功率決定，光功率對光信號傳輸距離起著決定性作用。理論上來說，光功率越大，光信號傳輸距離越遠（中繼距離長），但實際上，光功起著決定性作用。理論上來說，光功率越大，光信號傳輸距離越遠（中繼距離長），但實際上，光功率越大，對激光器的壽命會有很大的影響。率越大，對激光器的壽命會有很大的影響。 目前比較常用的激光器類型有：目前比較常用的激光器類型有：FP和和DFP，當然還有其他幾種類型，如，當然還有其他幾種類型，如V

17、CSEL，EML等；等；LED發(fā)發(fā)光二級管也可以作為光源使用，只是一般用于低速率（光二級管也可以作為光源使用，只是一般用于低速率（155M）、短距離（）、短距離（2KM）場合。）場合。幾種常用半導(dǎo)體光發(fā)射器件的比較如下表：幾種常用半導(dǎo)體光發(fā)射器件的比較如下表：11類型主要波長優(yōu)點缺點主要應(yīng)用場合LED1310nm線性度較好；溫度特性好；價格低、壽命最長、使用簡單譜線較寬；耦合效率低低速（155M）；短距離（2KM）VCSEL850nm譜線窄；功耗低；調(diào)制速率高；耦合效率最高；成本低線性度較差；溫度特性較差155M16G；短距離（500M）FP1310nm1550nm多縱模；譜線較窄；調(diào)制速率高

18、；成本較低耦合效率低；線性度、溫度特性較差155M10G；中距離（40KM）DFB1270nm1610nm單縱模；譜線窄；調(diào)制速率高；波長穩(wěn)定性好耦合效率較低；溫度特性較差；成本高2.5G40G；長距離（80KM）技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)17光接收機的主要技術(shù)指標：光接收機的主要技術(shù)指標： 誤碼率：光纖通信系統(tǒng)中的誤碼率較低，主要來源于系統(tǒng)的各種噪聲和干擾。誤碼率：光纖通信系統(tǒng)中的誤碼率較低，主要來源于系統(tǒng)的各種噪聲和干擾。 靈敏度：在保證達到所要求的誤碼比特率的條件下，接收機所需要的最小輸入光功率，單位靈敏度：在保證達到所要求的誤碼比特率的條件下，接收機所需要的最小輸入光功率，單位dBm。 光接收機

19、的靈敏度主要由光接收機的噪聲決定，有時也要考慮碼間串擾的影響。噪聲主要來光接收機的靈敏度主要由光接收機的噪聲決定，有時也要考慮碼間串擾的影響。噪聲主要來自于檢測器和放大器的噪聲。（碼間串擾：光纖色散和光接收機的有限帶寬都會引起脈沖展寬，造成自于檢測器和放大器的噪聲。（碼間串擾：光纖色散和光接收機的有限帶寬都會引起脈沖展寬，造成碼間串擾，從而降低接收機的靈敏度。）碼間串擾，從而降低接收機的靈敏度。） 靈敏度是光接收機最重要的性能指標，它的概念是和誤碼率聯(lián)系在一起的。在數(shù)字光纖通信靈敏度是光接收機最重要的性能指標，它的概念是和誤碼率聯(lián)系在一起的。在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，接收端的光信號經(jīng)檢測、放大均衡

20、后，進行判決、再生。由于噪聲的存在，接收信號就有被系統(tǒng)中，接收端的光信號經(jīng)檢測、放大均衡后，進行判決、再生。由于噪聲的存在，接收信號就有被誤判的可能性。接收碼元被錯誤判決的概率，稱為誤碼率。靈敏度是指保證達到給定的誤碼率的條件誤判的可能性。接收碼元被錯誤判決的概率，稱為誤碼率。靈敏度是指保證達到給定的誤碼率的條件下，光接收機需要輸入的最低光功率。靈敏度可以用每一光脈沖所需要的最低平衡能量來表示，但更下，光接收機需要輸入的最低光功率。靈敏度可以用每一光脈沖所需要的最低平衡能量來表示，但更經(jīng)常的是用最低平均光功率（經(jīng)常的是用最低平均光功率（W或或dBm）來表示。）來表示。 靈敏度表示光接收機調(diào)整到

21、最低狀態(tài)時，能夠接收微弱光信號的能力。提高靈敏度意味著能夠接收靈敏度表示光接收機調(diào)整到最低狀態(tài)時，能夠接收微弱光信號的能力。提高靈敏度意味著能夠接收更微弱的光信號，也即接收靈敏度越高，中繼距離越遠。更微弱的光信號，也即接收靈敏度越高，中繼距離越遠。動態(tài)范圍：在長期使用過程中，光接收機的光功率可能會變化。低于這個動態(tài)范圍的下限（即靈敏動態(tài)范圍：在長期使用過程中，光接收機的光功率可能會變化。低于這個動態(tài)范圍的下限（即靈敏度），將產(chǎn)生過大的誤碼；高于這個動態(tài)范圍的上限（接收機的過載功率），在判決時亦產(chǎn)生過大的度），將產(chǎn)生過大的誤碼；高于這個動態(tài)范圍的上限（接收機的過載功率），在判決時亦產(chǎn)生過大的誤碼

22、。在保證系統(tǒng)的誤碼率指標的情況下，接收機的最低輸出光功率（誤碼。在保證系統(tǒng)的誤碼率指標的情況下，接收機的最低輸出光功率（dBm）和最大輸入光功率）和最大輸入光功率（dBm）之差。）之差。飽和光功率值：光模塊接收端最大可以探測到的光功率，一般為飽和光功率值：光模塊接收端最大可以探測到的光功率，一般為-3dBm。當接收光功率大于飽和光功。當接收光功率大于飽和光功率的時候同樣會導(dǎo)致誤碼產(chǎn)生。因此對于發(fā)射光功率大的光模塊不加衰減回環(huán)測試會出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象。率的時候同樣會導(dǎo)致誤碼產(chǎn)生。因此對于發(fā)射光功率大的光模塊不加衰減回環(huán)測試會出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象。光眼圖：將光發(fā)射模塊輸出的（光眼圖：將光發(fā)射模塊輸出的（NRZ碼

23、）光信號送入取樣示波器，就可以觀察到光信號波形的碼）光信號送入取樣示波器，就可以觀察到光信號波形的“眼眼圖圖”。 光脈沖信號的質(zhì)量都可以在光眼圖上觀察到。光脈沖信號的質(zhì)量都可以在光眼圖上觀察到。 光脈沖波形的上升時間、下降時間、過沖和下沖應(yīng)加以控制，以免降低接收靈敏度。光脈沖波形的上升時間、下降時間、過沖和下沖應(yīng)加以控制，以免降低接收靈敏度。 光脈沖形狀特性由眼圖模板給出，眼圖模板在光通信系統(tǒng)的標準中都已作了具體的規(guī)定。光脈沖形狀特性由眼圖模板給出，眼圖模板在光通信系統(tǒng)的標準中都已作了具體的規(guī)定。13技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)光功率、靈敏度、衰減度、傳輸距離之間的關(guān)系：光功率、靈敏度、衰減度、傳輸距離之

24、間的關(guān)系： 光功率用光功率用Pout表示，靈敏度用表示，靈敏度用Pin表示，傳輸距離用表示，傳輸距離用D（distance）表示，衰減度用）表示，衰減度用A（attenuation)表示，他們之間的關(guān)系可以用如下公司作出粗略計算：。表示，他們之間的關(guān)系可以用如下公司作出粗略計算：。 一般光衰減除了光纖傳輸距離衰減，還包括出光接頭衰減，但是比較小（大概一般光衰減除了光纖傳輸距離衰減，還包括出光接頭衰減，但是比較小（大概0.5dB），可以忽略。），可以忽略。不同波長的光有不同的衰減度：不同波長的光有不同的衰減度：1310nm波長的光衰減度大概為波長的光衰減度大概為0.35dB/KM；1550nm波

25、長的光衰減度波長的光衰減度大概為大概為0.25dB/KM-0.3dB/KM。注：增加光發(fā)射機的平均光功率可以增大傳輸距離，但考慮到安全問題與激光器的壽命，光發(fā)射機的發(fā)注：增加光發(fā)射機的平均光功率可以增大傳輸距離，但考慮到安全問題與激光器的壽命，光發(fā)射機的發(fā)射功率（光功率）不宜過大，如一般不超過射功率（光功率）不宜過大，如一般不超過+5dB。因傳輸距離的不同，光纖收發(fā)器本身的發(fā)射功率，。因傳輸距離的不同，光纖收發(fā)器本身的發(fā)射功率，接收靈敏度和使用波長也會不一樣。如接收靈敏度和使用波長也會不一樣。如5KM光纖收發(fā)器的發(fā)射功率一般在光纖收發(fā)器的發(fā)射功率一般在-20dB-14dB之間，接收靈之間，接收

26、靈敏度為敏度為-30dB，使用，使用1310nm波長；而波長；而120KM光纖收發(fā)器的發(fā)射功率多在光纖收發(fā)器的發(fā)射功率多在-5dB0dB之間，接收靈敏度之間，接收靈敏度為為-38dB，使用，使用1550波長。波長。 光功率單位常用毫瓦（光功率單位常用毫瓦（mw）和分貝（）和分貝（dB）表示，其中兩者的關(guān)系為：）表示，其中兩者的關(guān)系為：1mw=0dB，而小于，而小于1mw的的分貝為負值。這就是為什么我們見到的光模塊的光功率基本都是負值?？梢酝ㄟ^如下公式進行換算：，分貝為負值。這就是為什么我們見到的光模塊的光功率基本都是負值。可以通過如下公式進行換算：，通訊用的光信號大多數(shù)都小于通訊用的光信號大多

27、數(shù)都小于5mw。 衰減的表示方法：衰減的表示方法： 。（注意，這里的。（注意，這里的Pout和和Pin單位為瓦（單位為瓦（W）。）。 發(fā)射光功率和接收靈敏度：發(fā)射光功率指光模塊發(fā)送端光源的輸出光功率，接收靈敏度指在一定速發(fā)射光功率和接收靈敏度：發(fā)射光功率指光模塊發(fā)送端光源的輸出光功率，接收靈敏度指在一定速率、誤碼率情況下光模塊的最小接收光功率。這兩個參數(shù)的單位都是率、誤碼率情況下光模塊的最小接收光功率。這兩個參數(shù)的單位都是dBm(意為分貝毫瓦，功率單位意為分貝毫瓦，功率單位mw的對數(shù)形式，計算公式為的對數(shù)形式，計算公式為10lg，1mw折算為折算為0dBm)，主要用來界定產(chǎn)品的傳輸距離，不同波

28、長、傳，主要用來界定產(chǎn)品的傳輸距離，不同波長、傳輸速率和傳輸距離的光模塊光發(fā)射功率和接收靈敏度都會不同，只要能確保傳輸距離就行。輸速率和傳輸距離的光模塊光發(fā)射功率和接收靈敏度都會不同，只要能確保傳輸距離就行。 PinPoutA10log10技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 非對稱模塊：非對稱模塊：所謂的非對稱模塊主要是指發(fā)射和接收的速率不一樣，比如發(fā)射所謂的非對稱模塊主要是指發(fā)射和接收的速率不一樣，比如發(fā)射1.25G，接收，接收155M。光模塊應(yīng)用領(lǐng)域：光模塊應(yīng)用領(lǐng)域：光模塊廣泛應(yīng)用于光纖收發(fā)器、光模塊廣泛應(yīng)用于光纖收發(fā)器、PDH光端機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、視頻光端機、以太網(wǎng)光纖交換機等領(lǐng)域。光端機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、視頻

29、光端機、以太網(wǎng)光纖交換機等領(lǐng)域。其主要作用就是將通信設(shè)備傳過來的電信號轉(zhuǎn)換成光信號再通過光纖傳輸，最后通過光接收器將光信其主要作用就是將通信設(shè)備傳過來的電信號轉(zhuǎn)換成光信號再通過光纖傳輸，最后通過光接收器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，光模塊在其中起著一個中介過渡的作用。號轉(zhuǎn)換成電信號，光模塊在其中起著一個中介過渡的作用。光器件分類：光器件分類：按結(jié)構(gòu)，可分為：按結(jié)構(gòu)，可分為：TO器件（器件（TOSA，ROSA，BOSA）；）；DIP（或（或Butterfly）器件；表面貼裝）器件；表面貼裝（surface mount）器件。）器件。TOSA器件：光發(fā)射器件；器件：光發(fā)射器件；ROSA器件：光接收器件；器

30、件：光接收器件；BOSA器件：光收發(fā)一體器件。器件：光收發(fā)一體器件。單纖與雙纖的區(qū)別：單纖與雙纖的區(qū)別： 單纖模塊：接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)在一根光纖上傳輸；雙纖模塊：接收和發(fā)送分別在兩根光纖上傳輸。單纖模塊：接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)在一根光纖上傳輸；雙纖模塊：接收和發(fā)送分別在兩根光纖上傳輸。 單纖模塊可以節(jié)省一半的光纜資源，即在一芯光纖上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)，在光纖資源緊張的地方十單纖模塊可以節(jié)省一半的光纜資源，即在一芯光纖上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)，在光纖資源緊張的地方十分適用；雙纖模塊需要占用兩根光纖，一根用于發(fā)送（分適用；雙纖模塊需要占用兩根光纖，一根用于發(fā)送（TX），一根用于接收（），一根用于接收（RX）。）。 單

31、纖模塊普遍的波長分別為單纖模塊普遍的波長分別為1310nm和和1550nm，配對使用，即一端為，配對使用，即一端為1310nm波長，另一端為波長，另一端為1550nm波長，既可以發(fā)送，也可以接收；而雙纖模塊都是統(tǒng)一波長，即發(fā)送和接收都是使用同一個波長，既可以發(fā)送，也可以接收；而雙纖模塊都是統(tǒng)一波長，即發(fā)送和接收都是使用同一個波長。（注：單纖雙向與雙纖雙向的主要區(qū)別在于傳輸與接收波長是否一致，單線雙向要求波長不一波長。（注：單纖雙向與雙纖雙向的主要區(qū)別在于傳輸與接收波長是否一致，單線雙向要求波長不一致，雙纖雙向要求波長一致）。致，雙纖雙向要求波長一致）。 單纖光接口常采用單纖光接口常采用SC接口

32、，雙纖光接口常采用接口，雙纖光接口常采用FC接口。接口。16BIDI模塊BiDi（Bidirectional）即：單纖雙向。利用WDM技術(shù)，發(fā)送和接收兩個方向使用不同的中心波長。實現(xiàn)一根光纖雙向傳輸光信號。一般光模塊有兩個端口，TX為發(fā)射端口，RX為接收端口；而該光模塊只有1個端口，通過光模塊中的濾波器進行濾波，同時完成1310nm光信號的發(fā)射和1550nm光信號的接收，或者相反。因此該模塊必須成對使用，他最大的優(yōu)勢就是節(jié)省光纖資源。注：BIDI模塊必須成對使用 17CWDM模塊模塊CWDM光模塊采用CWDM技術(shù)，可以通過外接波分復(fù)用器，將不同波長的光信號復(fù)合在一起，通過一根光纖進行傳輸，從而

33、節(jié)約光纖資源。同時，接收端需要使用波分解復(fù)用器對復(fù)光信號進行分解。1270nm到1610nm波長18個信道可供選擇Uncooled MQW DFB LD可以選擇的封裝 1X9 /GBIC / SFF / SFP 單一供電+3.3V或者+5V工作溫度0C 70C（商業(yè)級） 40 85（工業(yè)級）符合Telcordia (Bellcore) GR 468 COREClass1規(guī)范產(chǎn)品，符合IEC60825 1 和IEC 60825 2要求符合RoHS標準的產(chǎn)品 18XENPAK和和X2光模塊光模塊Xpak和X2光模塊都是從Xenpak標準演進而來的，其內(nèi)部功能模塊與Xenpak基本相同，在電板上的應(yīng)

34、用也相同，都是使用一個模塊即可實現(xiàn)10G以太網(wǎng)光接口的功能。由于Xenpak光模塊安裝到電路板上時需要在電路板上開槽，實現(xiàn)較復(fù)雜，無法實現(xiàn)高密度應(yīng)用。而Xpak和X2光模塊經(jīng)過改進后體積只有Xenpak的一半左右，可以直接放到電路板上，因此適用于高密度的機架系統(tǒng)和PCI網(wǎng)卡應(yīng)用。 19光模塊功能失效重要原因光模塊功能失效重要原因光模塊功能失效分為發(fā)射端失效和接收端失效，分析具體原因，最常出現(xiàn)的問題集中在以下幾個方面：1.光口污染和損傷光口污染和損傷由于光接口的污染和損傷引起光鏈路損耗變大，導(dǎo)致光鏈路不通。產(chǎn)生的原因有：A光模塊光口暴露在環(huán)境中，光口有灰塵進入而污染；B使用的光纖連接器端面已經(jīng)污

35、染，光模塊光口二次污染；C帶尾纖的光接頭端面使用不當，端面劃傷等；D使用劣質(zhì)的光纖連接器；引起引起ESDESD損傷的因素有：損傷的因素有： 環(huán)境干燥，易產(chǎn)生ESD； 不正常的操作，如：非熱插拔光模塊帶電操作；不做靜電防護直接用手接觸光模塊靜電敏感的管腳；運輸和存放過程中沒有 防靜電包裝； 設(shè)備沒有接地或者接地不良； 2ESD損傷損傷 ESD是ElectroStatic Discharge縮寫即靜電放電，是一個上升時間可以小于1ns（10億分之一秒）甚至幾百ps（1ps10000億分之一秒）的非?？斓倪^程，ESD可以產(chǎn)生幾十Kv/m甚至更大的強電磁脈沖。靜電會吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命； ESD的瞬間電場或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷，短期仍能工作但壽命受到影響；甚至破壞元件的絕緣或?qū)w，使元件不能工作（完全破壞）。ESD是不可避免，除了提高電子元器件的抗ESD能力，重要的是正確使用。應(yīng)用注意點應(yīng)用注意點應(yīng)用注意點應(yīng)用注意點 1光口問題光口問題光鏈路上各處的損耗衰減都關(guān)系到傳輸?shù)男阅?，因此要求：光鏈路上各處的損耗衰減都關(guān)系到傳輸?shù)男阅?，因此要求?A選擇符合入網(wǎng)標準的光纖連接器；選擇符合入網(wǎng)標準的光纖連接器； B 光纖連接器要有封帽，不使用