光模塊的基礎(chǔ)知識(shí)

光模塊產(chǎn)品介紹產(chǎn)品簡(jiǎn)介光模塊的基本功能：光電轉(zhuǎn)換發(fā)射接收發(fā)射接收010110010110010110電信號(hào)光信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)：高電壓表示1，低電壓表示0光信號(hào)：有光表示1，無(wú)光/弱光表示0+A+A+NOISENOISE+A+A+NOISENOISE-A-A+NOISENOISE+A+NOISE-（-A+NOISE）=2A產(chǎn)品的分類(lèi)方法封裝傳輸距離速率/協(xié)議激光器的波長(zhǎng)其他特性：工作溫度范圍、適用的傳輸介質(zhì)（光纖）類(lèi)型、是否有數(shù)字診斷、激光器的類(lèi)型、接收器類(lèi)型等等；產(chǎn)品種類(lèi)：按照封裝分類(lèi)GBIC-最早的熱插拔模塊標(biāo)準(zhǔn)，目前基本上快被淘汰；SFP-第二代的熱插拔光模塊標(biāo)準(zhǔn)，目前使用范圍和用量最廣泛；安裝密度比GBIC提高一倍；XENPAK-第一代10G光模塊的外形標(biāo)準(zhǔn)X2-第二代10G光模塊的外形標(biāo)準(zhǔn)XFP-第三代10G光模塊的外形標(biāo)準(zhǔn)SFP+-最新的10G光模塊外形標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械尺寸上和SFP一致，信號(hào)定義有不同；其他：1*9GBIC,2*5SFF,XPAK，2*10SFF，還有各種公司定義的一些異形產(chǎn)品產(chǎn)品種類(lèi)：產(chǎn)品照片GBICSFPTransceiverSFP+TransceiverXFPTransceiverXENPAKTransceiverX2Transceiver產(chǎn)品種類(lèi)：安裝密度4口*10G8口*10G32口*10G產(chǎn)品種類(lèi)—按照速率（應(yīng)用、協(xié)議）分類(lèi)…FE125MOC3/STM-1155MOC12/STM-4622MFC1.0625GGE1.25G2FC2.125GOC48/STM-162.488GOC48/STM-16WITHFEC2.67G4FC4.25G8FC8.5GOC192/STM-649.952G10GE10.3125G…單位：波特每秒Bd，即每秒傳輸多少個(gè)0/1碼元；也可以說(shuō)，每秒傳輸多少個(gè)比特；每個(gè)比特BIT都代表了一個(gè)信息；光模塊可以支持任何連續(xù)的速率，但是，對(duì)于特定的應(yīng)用和產(chǎn)品，都是工作在一個(gè)特定的速率上；產(chǎn)品種類(lèi)—協(xié)議組II以太網(wǎng)絡(luò)：FE125MGE1.25G10GE10.3125G光纖通道產(chǎn)品：

FC1.0625G2FC2.125G

4FC4.25G8FC8.5G電信傳輸網(wǎng)（同步數(shù)字序列）：

OC3/STM-1155MOC12/STM-4622MOC48/STM-162.488GOC48/STM-16WITHFEC2.67GOC192/STM-649.952G常見(jiàn)的困惑：高速的模塊是否可以用于低速的場(chǎng)合，比如，設(shè)計(jì)1G的模塊是否可以用于155M的場(chǎng)合；答案是否定的，需要具體的分析；主要差異點(diǎn)：不同的速率的產(chǎn)品對(duì)接收端的靈敏度要求不一樣，為高速應(yīng)用設(shè)計(jì)的接收機(jī)靈敏度比較低；發(fā)射端的眼圖要求不一樣，比如，對(duì)于2.5G以上的產(chǎn)品不對(duì)ER提出要求，開(kāi)始對(duì)OMA有要求，10G產(chǎn)品的ER只有4-6db，和低速產(chǎn)品的要求不一致；不同應(yīng)用的模塊，對(duì)碼型的適應(yīng)能力不一樣，通常，F(xiàn)E/GE測(cè)試碼型是PRBS7，OC系列的模塊的測(cè)試碼型使用PRBS31，會(huì)出現(xiàn)更多的連續(xù)的0/1；產(chǎn)品種類(lèi)—按照傳輸距離分類(lèi)小于20米的超短距離–用于機(jī)架內(nèi)的設(shè)備互聯(lián)小于100米的距離–用于建筑物水平或者垂直方向設(shè)備互聯(lián)（最大量需求），多用五類(lèi)雙絞線完成；小于500米的距離–用于樓層間/相鄰建筑物間的設(shè)備互聯(lián)（最大量需求），多用多模光纖完成；10公里產(chǎn)品–用于遠(yuǎn)距離建筑物間設(shè)備互聯(lián)（最大量需求），一般采用單模光纖完成；40公里產(chǎn)品–城域網(wǎng)絡(luò)80公里產(chǎn)品–城域網(wǎng)絡(luò)120公里產(chǎn)品–城市間網(wǎng)絡(luò)更遠(yuǎn)距離的產(chǎn)品–省級(jí)間網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)產(chǎn)品種類(lèi)—按照傳輸距離分類(lèi)針對(duì)不同的傳輸距離，在不同的速率（應(yīng)用）中，稱(chēng)呼是不一樣的：OC系列的模塊：IR1表示15KM、LR1表示40KM、LR2表示80KMFE系列的模塊：100FX表示2KM、100LX表示10KM，100EX表示40KM，100ZX表示80KM；GE系列的模塊：SX表示500米，LX表示5/10KM，ZX表示80KM，EZX120KM；

也有的公司認(rèn)為L(zhǎng)H為10KM，LX為5KM，還有的，認(rèn)為L(zhǎng)H為80KM，沒(méi)有一個(gè)特性的標(biāo)準(zhǔn)，需要大家在使用中注意；

GLC-LH-SM-C1000BASE-LX/LHHP：LH80KM10G的模塊中：SR表示300米，LR表示10KM，ER表示40KM，ZR表示80KM產(chǎn)品種類(lèi)—按照激光器波長(zhǎng)/類(lèi)型分類(lèi)電口的模塊沒(méi)有使用激光器常見(jiàn)波長(zhǎng)有：850nm1310nm1550nm(CWDM：1470–1610間隔20nm)常見(jiàn)激光器類(lèi)型：VCSEL、FP、DFB、另外還有一個(gè)LED發(fā)光二極管常見(jiàn)的組合有：

850nmVCSEL1310nmFP1310nmDFB1550nmFP(不常見(jiàn)）1550nmDFBCWDM波長(zhǎng)DFB（1470–1610）產(chǎn)品種類(lèi)—按照探測(cè)器類(lèi)型分類(lèi)PIN：光電二極管，光電轉(zhuǎn)化效率約為1A/1WAPD：雪崩二極管，光電轉(zhuǎn)化效率約為M*1A/1W，正常工作時(shí)候，M值通常在10-15之間；產(chǎn)品種類(lèi)—按照工作電壓分類(lèi)SFP產(chǎn)品：都是統(tǒng)一使用3.3V的工作電壓GBIC產(chǎn)品：MSA上的要求是5V的工作電壓，但是，在其生命后期，很多系統(tǒng)廠商和模塊廠商開(kāi)始使用3.3V給GBIC供電，減少功耗，所以，出現(xiàn)了5V/3.3V兼容的需要XENPAK/X2產(chǎn)品：有3.3V/5V/APS三路供電，其中APS的供電是根據(jù)模塊上的值可以設(shè)定的，以滿(mǎn)足不同的芯片技術(shù)的需求；XFP產(chǎn)品：有1.8V/3.3V/5V/-5.2V等供電；產(chǎn)品命名舉例SFP-FE-100FXGT2612SFP-GE-SX-DDGT2201SFP-GE-SX-NDDGT2200GBIC-GE-SX-3.3V-5V-DDGT1200SFP-GE-EZX-DFB-1550-APD-DD…SFP-GE-LX10-FP-1310-DD…光收發(fā)一體模塊發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)小型化GBIC->SFPXENPAK->X2->XFP->SFP+高速化100M->1G->10G->40G->100G光模塊的標(biāo)準(zhǔn)化MSAMSA：MULTISOURCEAGREEMENT，工業(yè)界的聯(lián)盟，保證產(chǎn)品的通用性、互換性，使得同樣一個(gè)產(chǎn)品，可以獲得多個(gè)供應(yīng)商的支持，迫使供應(yīng)商不斷的改進(jìn)產(chǎn)品、降低成本、提高服務(wù)質(zhì)量；GBIC:SFF-8053V5.5SFP:INF-8074IXENPAK:XENPAKMSA3.0XFP:INF-8077SFP+:SFF-8432DOM:SFF-8472下載：/sffSFP/GBIC的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)激光驅(qū)動(dòng)芯片DOM控制器TOSAROSASERIALID2對(duì)差分線一發(fā)一收I2C限幅放大器低速邏輯信號(hào)X2/XENPAK的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)10GPHY芯片控制器TOSAROSAA0的EEPROM激光驅(qū)動(dòng)MDIO通訊接口XAUI4*3.125G其他低速信號(hào)XFP的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)10GCDR控制器TOSAROSA激光驅(qū)動(dòng)I2CXFI其他低速信號(hào)數(shù)字診斷功能數(shù)字診斷，又稱(chēng)DD、DOM、DDMI，就是模塊可以向主機(jī)實(shí)時(shí)的提供模塊內(nèi)部的工作狀態(tài)信息，包括：電壓、溫度、發(fā)射光功率、接收光功率、激光器的偏置電流；2003年前的大部分產(chǎn)品，都沒(méi)有DOM的功能；目前國(guó)內(nèi)其他供應(yīng)商的主要產(chǎn)品都沒(méi)有DOM功能；一線的大廠的主要產(chǎn)品都具備DOM功能；我們公司的絕大部分產(chǎn)品都具備DOM功能；激光器的結(jié)構(gòu)接收器的結(jié)構(gòu)TO的結(jié)構(gòu)TO的結(jié)構(gòu)II單纖雙向?qū)崿F(xiàn)單根光纖實(shí)現(xiàn)雙向通信DU單纖雙向模塊的波長(zhǎng)常見(jiàn)波長(zhǎng)組合為：1310/1550：最常見(jiàn)于FE速率的BIDI模塊1310/1490：最常見(jiàn)于GE速率的BIDI模塊其它不常見(jiàn)的組合：1310/1550：用于GE速率；1470/1610：用于GE以上速率產(chǎn)品的超長(zhǎng)距離；產(chǎn)品類(lèi)型—電口模塊多用于水平布線和交換機(jī)互聯(lián)SFP-T，GBIC-T，1000BASE-T技術(shù)X2-CX4，擴(kuò)展10GXAUI接口基于屏蔽雙芯線的CABLE-SFP

分為：有源/無(wú)源兩種電口模塊—SFP/GBIC-T傳輸介質(zhì):雙絞線電口:RJ45主機(jī)接口:金手指?jìng)鬏斔俾?1G傳輸距離:100米(最大)直接插入現(xiàn)有的SFP/GBIC接口電口模塊—X2/XENPAK-CX4傳輸介質(zhì):高頻差分線(8對(duì)差分線)電口:Infiniband4Xconnector主機(jī)接口:金手指?jìng)鬏斔俾?10G傳輸距離:15米CABLE-SFP傳輸介質(zhì):高頻差分線纜(2對(duì))傳輸速率:最高可以到10G傳輸距離:50cm-20米部分產(chǎn)品中集成了對(duì)信號(hào)的重新放大的功能，稱(chēng)為有源的CABLE-SFP借助電色散補(bǔ)償技術(shù)，