SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)課件

GB-Link市場部V1.02012.12.21

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)ROSA基礎(chǔ)知識介紹光模塊基礎(chǔ)及相關(guān)知識點TOSA/BOSA基礎(chǔ)知識介紹光纖基礎(chǔ)知識介紹

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)TOSAROSA限幅放大器LaserdriverPCBA電接口金手指LC光纖接口外殼結(jié)構(gòu)由以下:光器件PCBA機械光收發(fā)模塊結(jié)構(gòu)

另：10GXFP產(chǎn)品還包含CDRCHIPX2/XENPAK/SGMII包含physicalPHY-IC

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)OSA-OpticalSubassemblyTOSATOSA介紹TOSA一般是由LD激光器、金屬結(jié)構(gòu)件、陶瓷插芯等組成。

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)OSA-OpticalSubassemblyBOSABOSA介紹BOSA是將LD、PIN-TIA、光學(xué)濾波片(WDM-Filter)、金屬件、陶瓷套筒（sleeve）、陶瓷插芯（ferrule）。

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)激光器分類VCSELFPDFBCWDMEMLDWDM根據(jù)不同傳輸距離選擇不同激光器類型激光器分類材料劃分注：VSCEL適合短距傳輸FP適合中長距傳輸CWDM/DWDM適合長距傳輸EML適合高速長距傳輸

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)波長分類850nm1310nmDWDM1550nmCWDMCWDM(1270-1610每間隔20nm一個波段共18個波段)DWDM（分L波段與C波段)L波段從1610.06~1564.68每間隔0.8nm一個波段共54個C波段從1563.86~1530.33每間隔0.8nm一個波段共45個激光器分類波長劃分

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)領(lǐng)料金屬件清洗組裝壓配耦合目檢焊點激光焊接溫循端面清洗初測激光打標(biāo)終測品檢入庫功率調(diào)整外觀目檢TOSA生產(chǎn)工藝流程每款TOSA的生產(chǎn)至少需要15道工序，1000pcs/3天，其中溫循工序占用16小時。

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)領(lǐng)料金屬件清洗組裝壓配發(fā)射耦合目檢焊點激光焊接端面清洗初測溫循端面清洗接收目檢功率調(diào)整接收耦合接收初測粘膠刮膠接收終測端面清洗終測發(fā)射激光打標(biāo)品檢入庫外觀目檢BOSA生產(chǎn)工藝流程每款BOSA的生產(chǎn)至少需要24道工序，500pcs/4天，其中溫循工序占用16小時。

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)ROSA基礎(chǔ)知識介紹光模塊基礎(chǔ)及相關(guān)知識點TOSA/BOSA基礎(chǔ)知識介紹大綱光纖光學(xué)基礎(chǔ)知識介紹

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光纖接口連接器FC接口LC接口SC接口ST接口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。

注意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。

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)單模/多模光纖隨著纖芯直徑的粗細不同，光纖中傳輸模式的數(shù)量多少也不同。因此光纖按照傳輸模式的數(shù)量多少，分為單模光纖和多模光纖：當(dāng)光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長時，光在波導(dǎo)光纖中會以幾十種或更多的傳播模式進行傳播，這樣的光纖叫做多模光纖。多模光纖的纖芯直徑較粗，通常直徑等于50um左右；當(dāng)光纖的幾何尺寸可以與光波長相比擬時，即纖芯的幾何尺寸與光信號波長相差不大時，光纖只允許一種模式在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。單模光纖的纖芯直徑較細，通常直徑為5~10um；注：波分系統(tǒng)里用的都是單模光纖.

SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光在光纖中傳輸?shù)脑頌榱吮ＷC光信號在光纖中能進行遠距離傳輸，一定要使光信號在光纖中反復(fù)進行全反射，才能保證衰減最小，色散最小，到達遠端。實現(xiàn)全反射的兩個條件為：

1、一定要使光纖纖芯的折射率n1大于光纖包層的折射率N2；n=c/v.n是介質(zhì)的折射率，c是真空中的光速，v是光進入介質(zhì)時的速度。

2、光入光纖的光線向纖芯---包層界面入射時，入射角θ應(yīng)大于臨界角θc

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小，可使高模光按正弦形式傳播。即n1≤n2.

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光在光纖中的傳輸模式包層纖芯高次?；５痛文Ｗⅲ汗庠诙嗄９饫w中傳輸時包含以上三種模式，為此色散較大，而光在單模光纖與光波長的幾何尺寸相比擬，為此只有基模在里面?zhèn)鬏敗?/p>

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)常規(guī)光纖損耗隨波長變化曲線圖

波長不同，損耗不同

1380nm附近由于氫氧根粒子吸收，光纖損耗急劇加大，俗稱水峰

ITU-T將單模光纖在1260nm以上的頻帶劃分了O、E、S、C、L、U幾個波段容易看出，在這6個波段中，C波段和L波段損耗最小90013001400150016001700波長:nm損耗dB/km231451200多模光纖（850~900nm）O波段E波段SCLUOH-

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)WDM中信號光窗口范圍波段說明范圍（nm）帶寬（nm）O波段原始1260~1360100E波段擴展1360~1460100S波段短波長1460~152565C波段常規(guī)波長1525~156540L波段長波長1565~162560U波段超長波長1625~167550

因為C波段和L波段這兩個傳輸窗口的傳輸衰耗最小，所以DWDM系統(tǒng)中信號光選擇在C波段和L波段粗波分由于傳輸距離短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系統(tǒng)中信號光跨越多個波段（1311~1611nm）

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光纖中的色散特性光脈沖中的不同頻率或模式在光纖中的群速度不同，因而這些頻率成分和模式到達光纖終端有先有后，使得光脈沖發(fā)生展寬，這就是光纖的色散

光纖中的色散可分為模式色散、色度色散、偏振模色散：模式色散也稱為模間色散，模式色散主要存在于多模光纖中；色度色散（CD）也稱為模內(nèi)色散，可以分為材料色散和波導(dǎo)色散；偏振模色散（PMD）是由于信號光的兩個正交偏振態(tài)在光纖中有不同的傳播速度而引起的，偏振模色散是由隨機因素產(chǎn)生的，因而其為一隨機量，難補償；色度色散系數(shù)就是單位波長間隔內(nèi)光波長信號通過單位長度光纖所產(chǎn)生的時延差，用D表示，單位是ps/nm.km。偏振模色散系數(shù)則用PMDQ來表示，單位是ps/km?（n為1/2）

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)色散對傳輸?shù)挠绊憦腡DM角度上說，色散將導(dǎo)致碼間干擾

光源是非零譜寬的，光源輸出的光信號被電脈沖進行強度調(diào)制，調(diào)制信號具有調(diào)制光源的每一波長成分。由于各波長成分到達的時間先后不一致，因而使得光脈沖加長（T+ΔT），這叫作脈沖展寬。光脈沖傳輸?shù)木嚯x越遠，脈沖展寬越嚴(yán)重。脈沖展寬將使前后光脈沖發(fā)生重疊，稱為碼間干擾。碼間干擾將引起誤碼，因而限制了傳輸?shù)拇a速率和傳輸距離。

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)ITU-T已經(jīng)在G.652、G.653、G.654和G.655建議中分別定義了4種不同設(shè)計的單模光纖，區(qū)別見下表：類型定義

適用范圍主要指標(biāo)G.652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SMF），是指色散零點（即色散為零的波長）在1310nm附近的光纖。SDH系統(tǒng)、DWDM系統(tǒng)均可。衰耗：1310nm窗口目前一般在0.3-0.4dB/km，典型值0.35dB/km；1550nm窗口目前一般在0.17-0.25dB/km，典型值0.20dB/km；色散：零色散波長的允許范圍是1300nm到1324nm。在1550nm窗口的色散系數(shù)是正的。在波長1550nm處，色散系數(shù)D的典型值是17ps/nm-km，最大值一般不超過20ps/nm-km；G.653色散位移光纖（DSF），是指色散零點在1550nm附近的光纖，它相對于標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（G.652），色散零點發(fā)生了移動。SDH系統(tǒng)可以，DWDM一般不采用。衰減：1310nm波段：<0.55dB/km，目前沒有掌握典型值數(shù)據(jù)。1550nm波段：<0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km；色散：G.653的零色散波長在1550nm附近，在1525-1575nm范圍內(nèi)，最大色散系數(shù)是3.5ps/nm-km，在1550nm窗口，特別是在C_band，色散位移光纖的色散系數(shù)太小或可能為零；G.655非零色散位移光纖（NZDSF），將色散零點的位置從1550nm附近移開一定波長數(shù)，使色散零點不在1550nm附近的DWDM工作波長范圍內(nèi)。SDH/DWDM系統(tǒng)均可，但更適合DWDM系統(tǒng)的傳送。衰減：1310nm波段：ITU-T無規(guī)定。1550nm波段：<0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km。色散：當(dāng)1530nm<λ<1565nn，0.1ps/nm-km<|D(λ)|<6.0ps/nm-km；655光纖色散系數(shù)沒有典型值，因廠家而異，常見的有4.5ps/nm.km和6pm/nm.km。需要實地確認。G.652/G.653/G.655單模光纖

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)G.652/G.653/G.655單模光纖各自的特點1.1550nm波長區(qū)具有最小色散和衰減，適合DWDM系統(tǒng)、高速信號傳輸2.應(yīng)用：TrueWave真波光纖(正色散區(qū)的SPM效應(yīng)有利于傳輸)；LEAF-大有效面積光纖（克服非線性效應(yīng)）色散系數(shù)(ps/nm·km)正色散系數(shù)G.655光纖波長λ(nm)1550131017G.652光纖:大量鋪設(shè)，傳高速信號需色散補償G.653光纖:1550nm波長區(qū)混頻嚴(yán)重，不適合DWDM負色散系數(shù)G.655光纖G.654于653類似，截止波長不同1530nm全波光纖消除了1380nm處的水峰增益

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sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)OSA-OpticalSubassemblyROSAROSA介紹

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)ROSA接收組件部分由ROSA及主放大器組成，其中ROSA由APD或PIN及前置放大器組成。注：需注意APD，稱“雪崩二極管”，與PIN相比靈敏度會高5～10dB。APDPIN

APD/PIN收光原理

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)領(lǐng)料粘膠耦合目檢刮膠初測終測品檢入庫ROSA生產(chǎn)工藝流程

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sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)TOSAROSA限幅放大器LaserdriverPCBA電接口金手指LC光纖接口外殼結(jié)構(gòu)由以下:光器件PCBA機械光收發(fā)模塊結(jié)構(gòu)

另：10GXFP產(chǎn)品還包含CDRCHIPX2/XENPAK/SGMII包含physicalPHY-IC

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)發(fā)射部分激光器驅(qū)動IC

激光器（FP/DFB/EML）APCTEC溫度控制電路

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)發(fā)射部分相關(guān)參數(shù)平均光發(fā)射功率Po:指信號邏輯1時的光功率和為0時的光功率的算術(shù)平均值。PAWG=(P0+P1)/2消光比(Pon/Poff):邏輯信號為“1”時光功率與為“0”時光功率之比。ER=10logP1/P0.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.眼圖模板:

在高速率光纖系統(tǒng)中,發(fā)送光脈沖的形狀不易控制,常?？赡苡猩仙?下降沿過沖、下沖和振鈴現(xiàn)象.這些都可能導(dǎo)致接收機靈敏度的惡化,因此必須加以限制,為此ITU-T建議G.957規(guī)范了一個發(fā)送眼圖的模板.

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)眼圖模板講解此眼圖模板為STM1/OC-3淺輝色區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)模板。深輝色區(qū)為模板容限magin。

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)接收部分APD/PIN限幅放大器時鐘提?。–DR）APD偏壓電路LOS告警檢測

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)接收部分相關(guān)參數(shù)光接收靈敏度Pr在模塊的工作速率下,當(dāng)誤碼為某一數(shù)值(如BER=10-9)時的最小接收光功率,即為模塊的靈敏度Pr.飽和光功率Ps在模塊的工作速率下,當(dāng)誤碼為某一數(shù)值(如BER=10-9)是的最大接收光功率,即為模塊的飽和光功率Ps.告警(H-L)在模塊的工作速率下,由大到小改變輸入模塊的光功率,當(dāng)光功率減小到某一數(shù)值時,模塊的告警輸出信號電平出現(xiàn)反轉(zhuǎn),這時的光功率即為告警信號閾值(PH-L).去告警(L-H)在模塊的工作速率下,有小到大改變輸入模塊的光功率,當(dāng)光功率增加到某一數(shù)值時,模塊的告警輸出信號電平出現(xiàn)反轉(zhuǎn),這時的光功率即為告警信號閾值(PL-H)..

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光通道代價（

OpticalPathPenalty）

脈沖在光通道中的傳輸導(dǎo)致的接收機靈敏度的變化。產(chǎn)生光通道代價的因素主要包括非線性效應(yīng)、色度色散（CD）、偏振模色散（PMD）、偏振依賴損耗（PDL）、光通道反射和串?dāng)_等多種效應(yīng)。光鏈路預(yù)算（OpticalLinkbudget）

它等于發(fā)射光功率減去接收靈敏度取絕對值，是評估傳輸距離的關(guān)鍵。不同波長光功率損耗一般目前的G.652光纖可以做到1310nm波段0.4dB/km，1550nm波段0.25dB/km甚至更佳。50um多模光纖在850nm波段4dB/km

1310nm波段2dB/km。光模塊其他相關(guān)參數(shù)

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光模塊I2C功能運用I2C通信總線是電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。如以下兩特點：

1、只要求兩條總線線路：一條串行數(shù)據(jù)線SDA，一條串行時鐘線SCL；

2、串行的8位雙向數(shù)據(jù)傳輸位速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達100kbit/s，快速模式下可達400kbit/s，高速模式下可達3.4Mbit/s；在光模塊運用中主要負責(zé)存儲信息并與客戶設(shè)備通信，如A0/A2，DDM信息等。HOST光模塊I2C總線OtherDevice

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)SFPA0/A2地址分配和存儲提供外部校準(zhǔn)常數(shù)提供模塊工作狀態(tài)

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)XFPA0/A2地址分配和存儲

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)DDM介紹

DDM：DigitalDiagnosticMonitoring(數(shù)字診斷監(jiān)視功能)

對模塊進行一個遠程監(jiān)控，保證模塊正常運行，當(dāng)出現(xiàn)異常時，可以讓系統(tǒng)管理員發(fā)現(xiàn)一些潛在的問題和故障定位。

DDM監(jiān)測的5個實時測量參數(shù)為：

測試項目精度單位TX-POWER±3dBmRX-POWER±3dBmLASERBIAS10﹪mATemp±3℃VCC±0.1V

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)DDM校準(zhǔn)方式內(nèi)校準(zhǔn)

DDM寄存器存放的參數(shù)已經(jīng)滿足協(xié)議要求的單位，無需與校準(zhǔn)參數(shù)進行運算。外校準(zhǔn)

DDM寄存器存放的參數(shù)，需與存放的校準(zhǔn)參數(shù)進行運算后，才得到滿足協(xié)議要求單位的數(shù)值。

SFP:內(nèi)校準(zhǔn)/外校準(zhǔn)

XFP:內(nèi)校準(zhǔn)（only）

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)10G光模塊系統(tǒng)運用

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光模塊分類SFP/SFPBIDI/COPPERSFP（Small

Form‐factor

Pluggables）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，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口數(shù)量。由于SFP模塊在功能上與GBIC基本一致，因此，也被有些交換機廠商稱為小型化GBIC（Mini‐GBIC）。SFP-雙纖光纖接口-LC速率:155M-4.25G傳輸距離:2KM-120KM波長:850nm/1310nm1550nm/CWDM/DWDMSFP-BIDI光纖接口-LC速率：155M-2.5G傳輸距離:2KM-120KM波長:1310/14901550/CWDMBIDI

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光模塊分類SFPCOPPER

CopperSFP即SFP-T,是運用在以太網(wǎng)上的電口SFP，其主要特征為連接器為RJ45，就是我們常見的網(wǎng)線接口。PartnumberSpeedmodeMACinterfaceTXDisablefunctionLinkIndicatoronRX_LOSPinTempGB-SFP-T-10-100-1000M-SL10/100/1000MbpsSGMII/SERDESYesYes0~70℃GB-SFP-T-10-100-1000M-S10/100/1000MbpsSGMII/SERDESYesNo0~70℃GB-SFP-T-10-100-1000M-IL10/100/1000MbpsSGMII/SERDESYesYes-40~85℃GB-SFP-T-10-100-1000M-I10/100/1000MbpsSGMII/SERDESYesNo-40~85℃

sales@SFP,TOSA,BOSA,光纖,Rosa,光模塊,GB-Link光通信模塊基礎(chǔ)培訓(xùn)光模塊分類XFPXFP系列光纖接口-LC速率：6G-10G