通信光模塊基礎(chǔ)講解

光模塊基礎(chǔ)學(xué)習(xí)資料201901光模塊基礎(chǔ)介紹★基本定義★主要分類(lèi)★結(jié)構(gòu)原理光通信專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)光通信術(shù)語(yǔ)名詞解釋英文全稱(chēng)光通信術(shù)語(yǔ)名詞解釋英文全稱(chēng)100GLambdaMSA單通道100Gbps100GLambdaMulti-SourceAgreementQSFP28四通道小型可插拔光模塊QuadSmallForm-factorPluggable28ASIC專(zhuān)用集成電路ApplicationSpecificIntegratedCircuitTEC半導(dǎo)體熱電制冷器ThermoElectricCoolerCAUI100G以太網(wǎng)電接口100GbpsAttachmentUnitInterfaceTIA跨阻放大器Trans-ImpendanceAmpilfierCFP100G可插拔光模塊CenturmForm-factorPluggableAPD雪崩光電二極管AvalanchePhoto-DiodeCDR時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)ClockDataRecoveryPIN同質(zhì)PN結(jié)光電二極管PositiveIntrinsicNegativeCWDM4四路粗波分復(fù)用CoarseWavelengthDivisionMultiplexing4VCSEL垂直腔面發(fā)射激光器VerticalCavitySurfaceEmittingLaserDeMux光學(xué)多路解復(fù)用器（分波器）DemultiplexerDFB分布反饋式激光二極管DistributedFeedbackLaserDML直接調(diào)制激光器DirectModulatedLaserFP法布里-珀羅激光二極管Fabry-PerotEAM電吸收調(diào)制器ElectroAbsorptionModulatorPD光電二極管photo-DiodeEML電吸收調(diào)制激光器Electro-absorptionModulatedLaserTOSA光發(fā)射模塊TransmitterOpticalSubassemblyLAN-EDM（局域網(wǎng)）波分復(fù)用（LocalAreaNewwork）WavelengthDivisionMultiplexingROSA光接收模塊ReceiverOpticalSubassemblyMD監(jiān)測(cè)光電二極管MonitorDiodeBOSA光電收發(fā)一體模塊Bi-DirectionalOpticalSub-AssemblyMMF多模光纖Multi-ModeFiberNRZ非歸零調(diào)制NonReturnZeroMux光學(xué)多路復(fù)用器（合波器）MultiplexerPSM4四路并行單模通道ParallelSingleMode4laneSMT表面貼裝技術(shù)Surface?Mount?TechnologyFoB“軟板”貼片F(xiàn)lexible?Printed?CircuitonBoard

光模塊(OpticalModule)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。簡(jiǎn)單的說(shuō)，光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過(guò)光纖傳送后，接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光模塊定義光模塊類(lèi)型一、按封裝：1X9、GBIC、SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPAK、300pin二、按電接口分類(lèi)：熱插拔（金手指）(GBIC/SFP/XFP)、排針焊接樣式(1×9/2×9/SFF)

一般信號(hào)超過(guò)2.5G，用排針焊接方式對(duì)信號(hào)有一定的損耗。超過(guò)10G的時(shí)候，就必須要用金手指。所以目前的高端模塊電接口全部是采用金手指的方式。但排針焊的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)金手指更牢固，在一些特殊情況下需使用排針焊接口。三、按速率：100M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G、100G、200G、400G四、按波長(zhǎng)：850nm、1310nm、1550nm、CWDM、DWDM五、按模式：?jiǎn)文９饫w（黃色）、多模光纖（橘紅色）六、按光接口分類(lèi)：LC、SC、FC、ST、MPO/MTP七、按功能：不帶數(shù)字診斷功能（NoneDDM）、

帶數(shù)字診斷功能（DDM）光模塊類(lèi)型QSFP+LC與QSFP+MTP/MPO1、CWDM(粗波分復(fù)用)粗波分復(fù)用（Coarsewavelengthdivisionmultiplexing，CWDM）是一種利用光復(fù)用器將在不同光纖中傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)復(fù)用到一根光纖中傳輸?shù)募夹g(shù)。它的ITU最新標(biāo)準(zhǔn)為G.695，規(guī)定了從1271nm到1611nm之間間隔為20nm的18個(gè)波長(zhǎng)通道，考慮到普通G.652光纖的水峰影響，一般使用16個(gè)通道。因?yàn)橥ǖ篱g隔大，所以合分波器件以及激光器都比DWDM器件便宜。2、DWDM（密集波分復(fù)用）密集波分復(fù)用技術(shù)（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，DWDM），指的是一種光纖數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，這一技術(shù)利用激光的波長(zhǎng)按照比特位并行傳輸或者字符串行傳輸方式在光纖內(nèi)傳送數(shù)據(jù)。它的通道間隔根據(jù)需要有0.4nm、0.8nm、1.6nm等不同間隔，間隔較小、需要額外的波長(zhǎng)控制器件，所以基于DWDM技術(shù)的設(shè)備較之基于CWDM技術(shù)的設(shè)備價(jià)格高。名詞解釋-CWDM、DWDM3、CWDM和DWDM的比較CWDM是DWDM的近親，皆屬于波分復(fù)用技術(shù)，都可以將不同波長(zhǎng)的光偶合到單芯光纖中去，一起傳輸。區(qū)別主要有三點(diǎn)：（1）CWDM光波通道間距較寬，同一根纖上復(fù)用光波長(zhǎng)數(shù)比DWDM少，“粗”與“密集”稱(chēng)謂的來(lái)由就在于此。（2）CWDM光調(diào)制采用非冷卻激光，用電子調(diào)諧；而DWDM采用的是冷卻激光，用溫度調(diào)諧。由于在一個(gè)很寬的光波長(zhǎng)區(qū)段內(nèi)溫度分布很不均勻，因此溫度調(diào)諧實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度很大，成本也很高。CWDM避開(kāi)了這一難點(diǎn)，因而大幅降低了成本，目前CWDM系統(tǒng)成本一般只有DWDM的30％。（3）CWDM系統(tǒng)的功耗和物理尺寸均比DWDM系統(tǒng)的小得多。CWDM粗波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)數(shù)字診斷功能（DDM）

在SFF-8472MSA中，規(guī)范了數(shù)字診斷功能及有關(guān)SFF-8472的詳細(xì)內(nèi)容。該規(guī)范規(guī)定，在模塊內(nèi)部的電路板上偵測(cè)和數(shù)字化參數(shù)信號(hào)。然后，提供經(jīng)過(guò)標(biāo)定的結(jié)果或提供數(shù)字化的測(cè)量結(jié)果及標(biāo)定參量。這些信息被存貯在標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，以便通過(guò)雙纜串行接口讀取。SFF-8472保留了原來(lái)SFP/GBIC在地址A0h處的地址映射，并在地址A2h處又新增了一個(gè)256字節(jié)的存貯單元。這個(gè)存貯單元除了提供參數(shù)偵測(cè)信息外，還定義了報(bào)警標(biāo)志或告警條件，各個(gè)管腳的狀態(tài)鏡像，有限的數(shù)字控制能力和用戶可寫(xiě)的存儲(chǔ)單元。功能應(yīng)用光纖收發(fā)模塊中的故障診斷功能為系統(tǒng)提供一種性能監(jiān)測(cè)手段，可以幫助系統(tǒng)管理預(yù)測(cè)收發(fā)模塊的壽命、隔離系統(tǒng)故障并在現(xiàn)場(chǎng)安裝中驗(yàn)證模塊的兼容性。

●兼容性驗(yàn)證數(shù)字診斷的另一個(gè)功能是模塊的兼容性驗(yàn)證。兼容性驗(yàn)證就是分析模塊的工作環(huán)境是否符合數(shù)據(jù)手冊(cè)或和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)兼容。模塊的性能只有在這種兼容的工作環(huán)境下才能得到保證。在有些情況下，由于環(huán)境參數(shù)超出數(shù)據(jù)手冊(cè)或相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，將造成模塊性能下降，從而出現(xiàn)傳輸誤碼。工作環(huán)境與模塊不兼容的情況有：1）電壓超出規(guī)定范圍；2）接收光功率過(guò)載或低于接收機(jī)靈敏度；3）溫度超出工作溫度范圍。名詞解釋-DDM光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）

各種類(lèi)型光模塊雖然封裝，速率，傳輸距離有所不同，但是其內(nèi)部組成基本是一致的。SFP收發(fā)合一光模塊因其小型化，熱插拔方便，支持SFF8472標(biāo)準(zhǔn)，模擬量讀取方便，且檢測(cè)精度高(+/-2dBm以?xún)?nèi))而逐漸成為運(yùn)用主流，下面就以SFP光模塊為例，介紹其內(nèi)部的組成和相關(guān)的工作原理。光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）光模塊的基本構(gòu)成包含以下幾部分：1、光器件（opticaldevice）2、集成電路板（PCBA）3、外殼光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）1、光器件（opticaldevice）光器件是由少數(shù)幾個(gè)光電子元件和IC、無(wú)源元件（如電阻、電容、電感、互感、微透鏡、隔離器）、光纖及金屬連線組合、封裝在一起，完成單項(xiàng)或少數(shù)幾項(xiàng)功能的混合集成件。分類(lèi)：按功能分類(lèi)：光發(fā)射器件、光接收器件按結(jié)構(gòu)分類(lèi)：TO器件(TOSA，ROSA，BOSA)、DIP（或Butterfly）器件、表面貼裝（SurfaceMount)器件等；按傳輸速率分類(lèi)：155M、622M、1.25G、2.5G、10G等；光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）1.1、發(fā)射組件TOSA（是光模塊的主要部件）光源激光二極管（LD芯片）是核心-Chip監(jiān)測(cè)光電二極管(MPD)其他元件封裝在TO同軸中就構(gòu)成光發(fā)射組件TOSA。根據(jù)光源類(lèi)型的不同，主要分為以下幾類(lèi)：光源類(lèi)型波長(zhǎng)（nm）材料主要特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)速率傳輸距離應(yīng)用場(chǎng)景VCSEL850GaAs（砷化鎵）面發(fā)射，耦合效率高，多模光纖25G及以下500m數(shù)據(jù)中心、無(wú)線接入DFB1270-1610GaAs、InP邊發(fā)射，耦合效率低，單模光纖25G及以下80km數(shù)據(jù)中心、城域網(wǎng)及接入網(wǎng)EML1310-1550InP（磷化銦）邊發(fā)射，成本高50G及以下80km骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)及DCI互聯(lián)光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）1.1.1、FP激光器FP激光器的諧振腔由鍍膜的自然解理面形成的，只能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)單模工作。在高速調(diào)制或溫度和電流變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)模式跳躍和譜線展寬。光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）1.1.2、DFB激光器DFB(DistributedFeedbackLaser)，即分布式反饋激光器，其不同之處是內(nèi)置了布拉格光柵（BraggGrating），屬于側(cè)面發(fā)射的半導(dǎo)體激光器。DFB激光器將布拉格光柵集成到激光器內(nèi)部的有源層中（也就是增益介質(zhì)中），在諧振腔內(nèi)即形成選模結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)完全單模工作。1.2激光器的工藝難度Process（工藝流程）GaSb-processing（銻化鎵材料生長(zhǎng)）BackEnd（后續(xù)處理）coating/lift-off（鍍膜/剝離）cleaving（切割）opticallithography（光學(xué)光刻）facetcoating（端面鍍膜）e-beam（電子束成象）characterization（參數(shù)塑造）vaporcoating（氣相涂蓋）mounting(TO-header)（安裝）etching（蝕刻）fibercoupling（光纖耦合）electroplating（電解沉積）burn-In（預(yù)燒）qualitycontrol（質(zhì)量控制）......激光器的制作工藝非常復(fù)雜，體現(xiàn)了半導(dǎo)體產(chǎn)品在生產(chǎn)制造上的最復(fù)雜程度，下表是以DFB激光器為例的主要生產(chǎn)工藝流程（從材料生長(zhǎng)到封裝的整個(gè)過(guò)程）：光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）1.3、接收組件ROSA接收組件的作用是把經(jīng)過(guò)傳輸后的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并放大、整形恢復(fù)為原輸入的電信號(hào)。光電檢測(cè)器（PIN光電二極管-短距，或APD雪崩光電二極管-長(zhǎng)距）前置（跨阻）放大器TIA其他元件封裝在TO同軸中就構(gòu)成光發(fā)射組件TOSA。

APD：是利用雪崩倍增效應(yīng)使光電流得到倍增的高靈敏度光電檢測(cè)器,它可以使接收靈敏度提高，但是需要提供30~60V的偏置高電壓。

TIA：經(jīng)光電探測(cè)器產(chǎn)生的微弱信號(hào)電流,由前置放大器轉(zhuǎn)換成有足夠幅度的信號(hào)電壓輸出，為適應(yīng)高速率應(yīng)用,前置放大器一般使用跨阻放大器，跨阻放大器就是一個(gè)I-V變換器，TIA中還有AGC自動(dòng)增益控制功能電路，以保證足夠的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍。光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）2、PCB'A（PrintedCircuitBoard+Assembly）PCB空板經(jīng)過(guò)SMT（貼片）上件，或經(jīng)過(guò)DIP插件的整個(gè)制程，簡(jiǎn)稱(chēng)PCBA。光發(fā)射電路/光接收電路芯片（控制芯片、儲(chǔ)存芯片）放大器（限幅放大器）時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）金手指光發(fā)射電路結(jié)構(gòu)包括下列部分：①差分電流開(kāi)關(guān)電路—向LD輸出調(diào)制電流；②偏置電流發(fā)生器—向LD提供直流偏置電流③自動(dòng)功率控制(APC)電路—在不同溫度和LD老化的情況下,改變BIAS,保持功率不變。④故障告警、保護(hù)電路光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）2.1、時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR-ClockandDataRecovery）電路在數(shù)字通信系統(tǒng)中，碼元同步是系統(tǒng)正常工作的必要條件。時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的作用就是在輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中提取時(shí)鐘信號(hào)并找出數(shù)據(jù)和時(shí)鐘正確的相位關(guān)系光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）3、外殼外部配件包含有外殼（鈑金上蓋）、解鎖件、卡扣、底座（鋅合金壓鑄）、拉環(huán)、橡膠塞，拉環(huán)的顏色可以辨別模塊的參數(shù)類(lèi)型。1、拉手扣2、接收接口3、發(fā)送接口4、殼體5、標(biāo)簽6、防塵帽7、裙片8、接頭光模塊結(jié)構(gòu)（以SFP為例）3.1、如何用拉環(huán)顏色區(qū)分波段拉環(huán)顏色波長(zhǎng)黑色850nm藍(lán)色1310nm紫色1490nm黃色1550nm（120km以上用綠色）常用波段對(duì)應(yīng)的拉環(huán)顏色拉環(huán)顏色灰色紫色藍(lán)色綠色黃色橘色紅色棕色波長(zhǎng)（nm）14701490151015301550157015901610CWDM光模塊各個(gè)波段對(duì)應(yīng)的拉環(huán)顏色常見(jiàn)的光通信中的編碼方式一、NRZ編碼1、NRZcoding:1用發(fā)光表示，0用熄滅表示。這種編碼通常只用于低于10Gbps速率光連接信號(hào)，目前也有逐漸被替代的趨勢(shì)。2、NRZI編碼：為了確保在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)有足夠的跳變便于接收端穩(wěn)定的工作，,大多數(shù)采用光纖傳輸?shù)臄?shù)字通訊系統(tǒng)采用Non-ReturntoZeroInverted(NRZI)coding.在NRZIcoding,0表示成線路上的信號(hào)狀態(tài)跳變，1表示成狀態(tài)不變。這種算法可以確保數(shù)據(jù)上有0串時(shí)不會(huì)出問(wèn)題。常見(jiàn)的光通信中的編碼方式二、RZ編碼在RZ編碼里,信號(hào)在每個(gè)單位時(shí)間里都會(huì)回到0狀態(tài)即熄滅無(wú)光狀態(tài)，1也只是有一半的時(shí)間處于激光開(kāi)狀態(tài)。常見(jiàn)的光通信中的編碼方式三、NRZ和RZ兩種編碼的眼圖比較NRZ編碼眼圖，高功率電平為邏輯1，低功率電平為邏輯0，在兩高低兩階跳變。RZ編碼眼圖，底部有一根線為邏輯0，邏輯1顯示為脈沖。

●NRZ編碼長(zhǎng)期在光纖傳輸中占據(jù)統(tǒng)治地位，但是這種局面已經(jīng)開(kāi)始顯示終結(jié)。NRZ編碼更適合在傳統(tǒng)的Coppermedia中傳輸，目前主要通常在10Gbps及以下的速率長(zhǎng)距系統(tǒng)中應(yīng)用。

●RZ比較NRZ碼而言，相同速率下具有較寬的頻譜范圍，更低的失真、更低的功耗、能更好地抑制非線性的影響。適合在大功率條件下工作，缺點(diǎn)是展寬了信號(hào)的頻譜，限制了信道的間隔。但對(duì)現(xiàn)代光纖傳輸系統(tǒng)而言帶寬已經(jīng)不再是限制條件，因此在高帶寬傳輸系統(tǒng)中普遍采用RZ碼，目前在10Gbps以上系統(tǒng)中已經(jīng)開(kāi)始采用RZ碼。光模塊的應(yīng)用場(chǎng)景磁盤(pán)陣列磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)主機(jī)總線適配器光纖通道交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)/路由器網(wǎng)卡服務(wù)器/數(shù)據(jù)中心光模塊的應(yīng)用場(chǎng)景FTT×接入網(wǎng)無(wú)線接入網(wǎng)SDH/SONET以太網(wǎng)MSTPWDMOTNIP-RANPTN承載網(wǎng)POTN光模塊PCB’A的SMT（貼片）工藝難點(diǎn)解析

光模塊本身體積非常小，其對(duì)應(yīng)PCB’A上的元件密度大、尺寸小。一般片式元件(Chip)大都采用0402封裝，且0201封裝也開(kāi)始逐步推廣。另外，由于光模塊需要通過(guò)金手指（GolderFinger）與系統(tǒng)基站進(jìn)行連接，因此，金手指在SMT過(guò)程中的“污染”問(wèn)題也成為工藝難點(diǎn)之一。另外，由于集成度非常高，有些光模塊PCB’A需要采用一些工藝創(chuàng)新方法：通孔接插件（THC：ThroughHoleComponent）采用通孔回流焊新工藝（THR：ThroughHoleReflow）；柔性線路板FPC（FlexiblePrintedCircuit）與硬制線路板PCB（PrintedCircuitBoard）之間采用軟、硬板結(jié)合焊接新工藝（FoB：FPConBoard）；0402片式（電）阻、（電）容之間的三維實(shí)裝焊接新工藝（CoC：ChiponChip）。光模塊PCB’A的SMT（貼片）常見(jiàn)問(wèn)題點(diǎn)

1、THR（通孔回流焊）常見(jiàn)問(wèn)題點(diǎn)

1.1THR少錫

●插針引腳太長(zhǎng)、當(dāng)插針引腳面過(guò)長(zhǎng)超出板面≥1.5mm時(shí)，針尖插入后帶有錫膏在回流時(shí)無(wú)法拉回造成通孔內(nèi)少錫，如圖1所示。通常針腳露出PCB表面0.8-0.15mm，如圖2。圖1、插針引腳過(guò)長(zhǎng)圖2、最佳引腳長(zhǎng)度

●印刷錫膏量不夠與鋼網(wǎng)開(kāi)口、印刷參數(shù)有密切關(guān)聯(lián)。常見(jiàn)的THR開(kāi)口方式有圓形、橢圓形、方形，分別如圖3、4、5所示。建議THR工藝采用階梯(StepUp)鋼網(wǎng)。刮刀速度范圍20mm/s-40mm/s，刮刀壓力范圍5kg-8kg，還可采用重復(fù)印刷兩次的方式來(lái)增加通孔內(nèi)填充的錫膏量。圖3、圓形開(kāi)口圖4、橢圓形開(kāi)口圖5、方形開(kāi)口光模塊PCB’A的SMT（貼片）常見(jiàn)問(wèn)題點(diǎn)

2、金手指（GoldenFinger）上錫金手指上錫的可能原因是制程污染（如印刷、5S等）、錫膏誤印后的清潔不徹底、回流過(guò)程中“爆錫”等。目前比較成熟的解決方法為：在印刷前貼高溫膠帶進(jìn)行保護(hù)，SMT完成后撕開(kāi)高溫膠帶。圖6、7表示的是金手指貼高溫膠帶前后的對(duì)比效果。圖6、未貼高溫膠帶的金手指圖7、已貼高溫膠帶的金手指

3、Microchip0201常見(jiàn)問(wèn)題

3.1Microchip0201元件空焊●印刷偏移印刷偏移是影響到元件空焊的關(guān)鍵因素之一，印刷參數(shù)設(shè)定及PCB本身布局直接影響到印刷效果，所以一般印刷偏移現(xiàn)象需對(duì)印刷參數(shù)和條件進(jìn)行調(diào)整如（Mark相似度、刮刀速度、刮刀壓力、脫膜速度/距離、頂針擺放等），對(duì)一些特殊的PCB可能需要制作夾具來(lái)保證印刷質(zhì)量。從圖8中可看出0201元件印刷錫膏偏移量控制在±0.05mm以?xún)?nèi)，可以獲得較好的品質(zhì)。圖8、錫膏偏移量與焊接品質(zhì)的關(guān)系光模塊PCB’A的SMT（貼片）常見(jiàn)問(wèn)題點(diǎn)

●貼裝偏移貼裝偏移可能為元件識(shí)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)及元件坐標(biāo)偏移等導(dǎo)致，需對(duì)元件參數(shù)重新進(jìn)行設(shè)置及較正元件貼片坐標(biāo)。圖9、10分別表示元件識(shí)別和貼裝效果。圖9、Microchip0201識(shí)別效果圖10、Microchip0201貼裝效果

●回流曲線設(shè)置不當(dāng)Microchip0201器件回流曲線設(shè)置建議使用RTS曲線，避免因使用RSS曲線恒溫區(qū)到回溫區(qū)急促升溫導(dǎo)致焊盤(pán)兩端拉力不一致而產(chǎn)生不良。參考Profile曲線如圖11。3.2Microchip0201漏件●吸嘴發(fā)白、臟污吸嘴發(fā)白、臟污可能是貼片過(guò)程中沾有錫膏或異物造成，針對(duì)此現(xiàn)象需要對(duì)吸嘴進(jìn)行清洗并測(cè)試真空值是否OK即可，同時(shí)需規(guī)范清洗的頻度，一般生產(chǎn)兩小時(shí)需對(duì)吸嘴進(jìn)行清洗一次?！袢×掀飘?dāng)物料取料偏移時(shí)，機(jī)器在高速運(yùn)行狀態(tài)物料吸附真空不夠，造成偏移。針對(duì)此現(xiàn)象需對(duì)物料取料位置進(jìn)行“Teach”保證取料無(wú)偏移情況，并對(duì)元件識(shí)別參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。圖11、參考Profile曲線光模塊PCB’A的SMT（貼片）常見(jiàn)問(wèn)題點(diǎn)

4、FoB（“軟板”貼片）常問(wèn)題解析

4.1FPC（柔性印刷線路板）通孔不透錫，如圖12所示

FPC通孔不透錫通常是由錫膏量不足或FPC變形導(dǎo)致。錫膏量不足可采用階梯(StepUp)鋼網(wǎng)的方式增加FoB處的錫膏量，階梯高度一般為0.05-0.1mm。而FPC變形則可以采用類(lèi)似相片過(guò)塑的方式將其整平，達(dá)到變形量小于0.1mm的工藝要求，F(xiàn)oB通孔透錫OK如圖13。圖12、FoB通孔透錫NG圖13、FoB通孔透錫OK

5、CoC（三維實(shí)裝焊接新工藝）常見(jiàn)問(wèn)題CoC片式元件三維實(shí)裝結(jié)構(gòu)圖及焊點(diǎn)實(shí)際圖片分別如圖14、15所示，其中T/C表示TopComponent，即頂層元件；B/C表示BottomComponent，即底層元件。圖14、CoC示意圖圖15、CoC實(shí)物圖光模塊PCB’A的SMT（貼片）常見(jiàn)問(wèn)題點(diǎn)

5.1T/C取不上料

●由于CoC工藝的特殊性質(zhì)，在T/C無(wú)法取料時(shí)，可將設(shè)備運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整到5%-10%，同時(shí)需觀察吸嘴是否與物料接觸到位及“Pickup”高度是否合理。

●吸嘴是否有堵孔及臟污現(xiàn)象，如有需將其進(jìn)行清洗并測(cè)試真空。

●頂針?lè)胖檬欠衿椒€(wěn)，PCB貼片頂針擺放不在同一平面將導(dǎo)致吸嘴無(wú)法接觸到物料表面進(jìn)行取料。

●元件參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，元件吸取與貼裝參數(shù)都相對(duì)要慢。例如：使用YAMAHA設(shè)備一般需使用QFP模式進(jìn)行取料及貼裝。

5.2T/C漏件

●T/C漏件可能為吸嘴臟污造成誤識(shí)別等，CoC工藝需定時(shí)對(duì)吸嘴進(jìn)行檢查是否有臟污及其它真空異常(如兩小時(shí)對(duì)吸嘴真空進(jìn)行測(cè)試檢查)。

●T/C元件識(shí)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，元件識(shí)別誤參范圍過(guò)大導(dǎo)致T/C漏件(一般設(shè)置在25%為最佳條件)。

5.3T/C空焊

●檢查T(mén)/C托盤(pán)取料位置是否在元件中心，當(dāng)T/C取料位置非元件中心時(shí)，T/C貼裝疊加到B/C，造成中心不一致，B/C與T/C電極端沒(méi)有重合，回流時(shí)兩端所拉力不一致導(dǎo)致空焊。

●B/C貼片坐標(biāo)是否有偏移，T/C物料貼裝位置是B/C頂部，如T/C貼裝坐標(biāo)不是B/C中心，T/C與B/C電極端沒(méi)有重合導(dǎo)致空焊。光模塊PCB’A的SMT（貼片）常見(jiàn)問(wèn)題點(diǎn)

6、PCB’A潤(rùn)濕不良

所謂潤(rùn)濕不良，也就是俗稱(chēng)的”吃錫”不良。原因一般為ENIG焊盤(pán)的鍍鎳層中的鎳擴(kuò)散至金層表面，導(dǎo)致可焊性的急劇下降。除推動(dòng)供應(yīng)商進(jìn)行改善外，通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)也可“消化”一部分不良，改善效果如圖16所示。

●PCB鎳鍍層中鎳擴(kuò)散至金表面，對(duì)PCB表面進(jìn)行清洗，清洗除表面殘留的鎳提高焊盤(pán)表面可焊性（此方案比較費(fèi)時(shí)）。

●對(duì)鋼網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)孔增加錫膏來(lái)彌補(bǔ)此類(lèi)缺陷，0402元件開(kāi)口一般外延0.8-0.12mm，0603元件一般外延0.1-0.15mm，IC類(lèi)元件一般外延0.1mm（擴(kuò)孔尺寸可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整）。

●可以適當(dāng)采用活性較強(qiáng)的錫膏。如YikstFLY905-CQ-4或TamuraLFT-204-93K，活性較強(qiáng)的錫膏內(nèi)助焊劑成份配方不一樣，可以更好的去除焊粉和被焊表面的氧化物，使焊接時(shí)的表面張力減小，改善焊料和焊盤(pán)表面的潤(rùn)濕性。圖16、改善前后對(duì)比光模塊的發(fā)展趨勢(shì)低功耗發(fā)展趨勢(shì)熱插拔小型化智能化高速率遠(yuǎn)距離1、小型化目前的光通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，通信設(shè)備要求的體積越來(lái)越小，接口板包含的接口密度越來(lái)越高。傳統(tǒng)的激光器和探測(cè)器分離的光模塊，已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代通信設(shè)備的要求。為了適應(yīng)通信設(shè)備對(duì)光器件的要求，光模塊正向高度集成的小封裝發(fā)展。高度集成的光電模塊使用戶無(wú)須處理高速模擬光電信號(hào)，縮短研發(fā)和生產(chǎn)周期，減少元?dú)饧少?gòu)種類(lèi)，減少生產(chǎn)成本，因此也越來(lái)越受到設(shè)備制造商的青睞。2、低成本、低功耗通信設(shè)備的體積越來(lái)越小，接口板包含的接口密度越來(lái)越高，要求光電器件向低成本、低功耗的方向發(fā)展。目前光器件一般均采用混合集成工藝和氣密封裝工藝，下一步的發(fā)展將是非氣密的封裝，需要依靠無(wú)源光耦合(非X-Y-Z方向的調(diào)整)等技術(shù)進(jìn)一步提高自動(dòng)化生產(chǎn)程度，降低成本。3、高速率人們對(duì)信息量要求越來(lái)越多，對(duì)信息傳遞速率要求越來(lái)越快，作為現(xiàn)代信息交換、處理和傳輸主要支柱的光通信網(wǎng)，一直不斷向超高頻、超高速和超大容量發(fā)展，傳輸速率越高、容量越大，傳送每個(gè)信息的成本就越來(lái)越小。4、遠(yuǎn)距離如今的光網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)距離越來(lái)越遠(yuǎn)，這要求遠(yuǎn)程收發(fā)器來(lái)與之匹配。典型的遠(yuǎn)程收發(fā)器信號(hào)在未經(jīng)放大的條件下至少能傳輸100公里，其目的主要是省掉昂貴的光放大器，降低光通訊的成本?；趥鬏斁嚯x上的考慮，很多遠(yuǎn)程收發(fā)器都選擇了1550波段(波長(zhǎng)范圍約為1530到1565nm)作為工作波段，因?yàn)楣獠ㄔ谠摲秶鷥?nèi)傳輸時(shí)損耗最小，而且可用的光放大器都是工作在該波段。5、熱插拔即無(wú)需切斷電源，模塊即可以與設(shè)備連接或斷開(kāi)，由于光模塊是熱插拔式的，網(wǎng)絡(luò)管理人員無(wú)需關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)就可升級(jí)和擴(kuò)展系統(tǒng)，對(duì)在線用戶不會(huì)造成什么影響。熱插拔性也簡(jiǎn)化了總的維護(hù)工作，并使得最終用戶能夠更好地管理他們的收發(fā)模塊。同時(shí)，由于這種熱交換性能，該模塊可使網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)要求，對(duì)收發(fā)成本、鏈路距離以及所有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行總體規(guī)劃，而無(wú)需對(duì)系統(tǒng)板進(jìn)行全部替換。全球主要光模塊廠家及硅光生態(tài)主要廠商

Finisar、AVAGO、WTD、華工正源、光迅、旭創(chuàng)、新易盛、索爾思、優(yōu)博創(chuàng)、網(wǎng)動(dòng)。迪普、儲(chǔ)翰、索爾斯、FCI、Samtec、Molex、貴州航天（蘇州奧雷）、中航光電、武漢永力、44所、34所。其中光模塊的核心技術(shù)：高速率光驅(qū)動(dòng)芯片、激光器等，目前還受制于人，靠進(jìn)口。國(guó)內(nèi)的廠家僅能生產(chǎn)10G以下芯片和激光器，高速率光模塊相當(dāng)于在進(jìn)行組裝工作。光模塊的標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)于光模塊的定義主要是兩個(gè)關(guān)鍵組織，即IEEE和MSA，兩者之間互補(bǔ)而又互相借鑒。

一、IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）想必大家都知道IEEE是電子電氣工程師協(xié)會(huì)，而802．3是IEEE下面的一個(gè)工作組，很多10G、40G、100G、400G的光模塊標(biāo)準(zhǔn)都是由IEEE802.3工作組提出的。二、MSA（MultiSourceAgreement，多源協(xié)議）MSA是一種多供應(yīng)商規(guī)范，相比IEEE算是一個(gè)民間的非官方組織形式，針對(duì)不同的光模塊標(biāo)準(zhǔn)會(huì)形成不同的MSA協(xié)議，可以理解是產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)聯(lián)盟行為。MSA除了定義光模塊的結(jié)構(gòu)封裝（包括外形尺寸，電連接器，引腳分配等），也會(huì)定義電接口、光接口，從而形成完整的光模塊標(biāo)準(zhǔn)。很久以前光模塊產(chǎn)業(yè)鏈很混亂，每個(gè)廠家都有各自的結(jié)構(gòu)封裝，開(kāi)發(fā)的光模塊有大有小，接口也是五花八門(mén)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，MSA多源協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生，各廠家都遵循MSA提出的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一光模塊的結(jié)構(gòu)封裝和相關(guān)接口，這就像手機(jī)充電口的標(biāo)準(zhǔn)化。針對(duì)100G，MSA定義的標(biāo)準(zhǔn)包括100GPSM4MSA、100GCWDM4MSA和100GLambdaMSA。100G光模塊命名規(guī)則

如右圖，100GBASE－LR4名稱(chēng)中，LR表示longreach，即10Km，4表示四通道，即4＊25G，組合在一起為可以傳輸10Km的100G光模塊。其中－R的命名規(guī)則如下：XXXGBASE-mRn速率傳輸距離通道數(shù)－R的命名規(guī)則

100GBASE－SR4和100GBASE－LR4是IEEE定義的最常用的100G接口規(guī)范。但是對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)場(chǎng)景，100GBASE－SR4支持的距離太短，不能滿足所有的互聯(lián)需求，而100GBASE－LR4成本太高。因此，MSA為市場(chǎng)帶來(lái)了中距離互聯(lián)的解決方案，PSM4和CWDM4是這次革命的產(chǎn)物。當(dāng)然100GBASE－LR4的能力完全覆蓋了CWDM4，但在2Km傳輸?shù)膱?chǎng)景下，CWDM4方案成本更低，更具競(jìng)爭(zhēng)力。

下圖是100GBASE－LR4以及100GCWDM4的原理圖：25G/100G光模塊的選擇100GBASE－LR4原理圖100GCWDM4原理圖

關(guān)于25G／100G數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)光模塊如何選擇，建議大家不妨參考如下標(biāo)準(zhǔn)：不超過(guò)100米的100G短距互聯(lián)場(chǎng)景（TOR－LEAF），使用100GBASE－SR4QSFP28光模塊；100米到500米的100G中距互聯(lián)場(chǎng)景（LEAF－SPINE），使用100GPSM4QSFP28光模塊；500米到2Km的100G中長(zhǎng)距互聯(lián)場(chǎng)景（LEAF－SPINE、SPINE－CORE），使用100GCWDM4QSFP28光模塊；超過(guò)2Km的長(zhǎng)距互聯(lián)場(chǎng)景（CORE－MAN），使用100GBASE－LR4QSFP28光模塊。光模塊制作流程1、方案確定：確定好模塊的框架和功能。2、元器件選型：選型包括光組件（TOSA，ROSA，BOSA）選型、IC選型和樣品請(qǐng)購(gòu)。3、原理圖設(shè)計(jì)：包括MCU控制電路、模塊功能電力設(shè)計(jì)和電源電路設(shè)計(jì)。光模塊制作流程4、PCB設(shè)計(jì)：包括信號(hào)完整性設(shè)計(jì)和高速電路仿真，這些工作大概耗時(shí)約半個(gè)月到一個(gè)月。5、PCB制板：提供PCB加工文件和Gerber文件個(gè)給制版廠進(jìn)行PCB板的制作。6、PCB板貼片：在PCB基礎(chǔ)上進(jìn)行加工，是一項(xiàng)復(fù)雜繁多的工藝流程。制版廠需把光繪文件給貼片廠，我們則要提供貼狀圖/貼裝表給貼片廠。7、光模塊性能調(diào)試：要進(jìn)行發(fā)射、接收調(diào)試和協(xié)議功能調(diào)試，還要測(cè)試通光度、光功率、靈敏度、電流、電壓和眼圖，看它們是否正常。8、溫度補(bǔ)償：進(jìn)行溫度補(bǔ)償這項(xiàng)工作，需要花費(fèi)技術(shù)人員大量的時(shí)間，以每上升或降低5度（或10度）為一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)計(jì)算它的斜率，得出結(jié)果后再寫(xiě)入光模塊相應(yīng)的IC（芯片）里，這項(xiàng)工作需要技術(shù)人員至少得在高低溫循環(huán)老貨箱前呆上十幾個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間。原材料和制造成本的增加，這就是工業(yè)級(jí)光模塊產(chǎn)品價(jià)格偏高的原因所在。溫補(bǔ)后和溫補(bǔ)前工作電流對(duì)比圖：光模塊制作流程9、小批量樣品：量產(chǎn)前的小批量試產(chǎn)是非常必要的，如果盲目的把產(chǎn)品大批量投入市場(chǎng)，一旦發(fā)生問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。樣品做出來(lái)之后，需要配合的是高低溫老化測(cè)試（24小時(shí)以上），去驗(yàn)證產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)的穩(wěn)定性和和合格率。10、交換機(jī)驗(yàn)證：把模塊插入交換機(jī)檢查是否正常工作和審計(jì)EEPROM信息。11、量產(chǎn)：經(jīng)過(guò)各種測(cè)試驗(yàn)證后，接踵而至的是批量生產(chǎn)。主流交換機(jī)SFP光模塊與其他類(lèi)型光模塊的區(qū)別1、SFP光模塊與SFP+光模塊的區(qū)別SFP+光模塊的外形與SFP沒(méi)有很大的區(qū)別，同時(shí)也采用了20pin金手指電接口。與SFP不同的是，SFP+光模塊支持的最大速率為10Gbps，而SFP大多只支持1Gbps。2、SFP光模塊與XFP光模塊的區(qū)別XFP與SFP光模塊相比主要區(qū)別在于，XFP主要應(yīng)用于小型化及低成本10G解決方案，而且XFP光模塊的尺寸較大，傳輸距離較長(zhǎng)，最遠(yuǎn)可達(dá)80km。目前大部分被SFP+所取代。3、SFP光模塊與GBIC光模塊的區(qū)別GBIC為GigabitInterfaceConverter的縮寫(xiě)，意思是千兆接口轉(zhuǎn)換器，可以將千兆位的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)。它體積較大，大概為SFP的兩倍，而功能則與SFP光模塊類(lèi)似，現(xiàn)在相當(dāng)大一部分的市場(chǎng)份額被SFP光模塊所取代。4、SFP光模塊與QSFP光模塊的區(qū)別QSFP采用四通道SFP接口，是為了滿足市場(chǎng)對(duì)更高密度可插拔解決方案而產(chǎn)生的，支持SFF-8436MSA和IEEE802.3ba40GBASE-LR4等協(xié)議，傳輸速率達(dá)到了40Gbps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了SFP光模塊，主要用于交換機(jī)，路由器和主機(jī)適配器總線。5、SFP光模塊與BIDI光模塊的區(qū)別BIDI是單纖雙向的光模塊，即采用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)一根光纖雙向傳輸光信號(hào)，因此也只有一個(gè)光纖插孔。而常規(guī)的SFP光模塊是雙纖，有兩個(gè)光纖插孔。BIDI光模塊需要成對(duì)的使用，它的最大優(yōu)勢(shì)是節(jié)約光纖資源，減少成本。SFP光模塊制作過(guò)程中的難點(diǎn)環(huán)境污染問(wèn)題。由于采用鋅合金壓鑄，所以必須要采用電鍍，而電鍍對(duì)環(huán)境的污染是比較嚴(yán)重的。尺寸穩(wěn)定性的問(wèn)題。由于鋅合金在壓鑄后，涉及到去毛刺、噴砂、電鍍等工序，這些工序中有的需要人工操作，所以對(duì)尺寸的穩(wěn)定性影響很大。造成SFP封裝模塊的尺寸一致性不好。制造成本高。目前SFP封裝模塊從壓鑄到最后裝配成品率比較低，大概在85%左右，因此制造成本相對(duì)較高。整機(jī)的可靠性受到SFP封裝模塊的影響比較大。由于電鍍本身的工藝問(wèn)題，很少有電鍍能夠滿足雙85試驗(yàn)(在85°C、85%的相對(duì)濕度條件下，將SFP封裝模塊老化一段時(shí)間后測(cè)試其性能的變化，比如力學(xué)性能，黃邊指數(shù)，耐熱，耐酸堿鹽，熱失重等。然后把這些數(shù)據(jù)和老化前的數(shù)據(jù)比較，差值越小越好。其實(shí)就是材料的耐濕熱穩(wěn)定性試驗(yàn))。因此整個(gè)產(chǎn)品的可靠性受這種結(jié)構(gòu)的影響非常大。光模塊的主要性能指標(biāo)1、光模塊傳輸數(shù)率：傳輸速率指在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)信道的平均信息量，一般有比特速率和碼元速率兩種表示方法．由于對(duì)于二進(jìn)制碼元，比特速率和碼元速率相等．比特速率指系統(tǒng)每秒鐘傳送的比特?cái)?shù)，單位為bit/s。

使用光功率計(jì)測(cè)量。針對(duì)PON產(chǎn)品，由于其ONU端采用的是突發(fā)模式，因此需使用專(zhuān)用的光功率計(jì)進(jìn)行測(cè)量，串接在線路中，可以即時(shí)給出當(dāng)前上行和下行的光功率。3、光接收靈敏度：接收靈敏度指的是在一定速率、誤碼率情況下光模塊的最小接收光功率，單位：dBm。一般情況下，速率越高接收靈敏度越差，即最小接收光功率越大，對(duì)于光模塊接收端器件的要求也越高。2、光模塊發(fā)射光功率：

指光模塊發(fā)送端光源的輸出光功率，可以理解為光的強(qiáng)度，是影響傳輸距離的重要參數(shù)。在通信中，我們通常使用dBm來(lái)表示光功率。公式：P(dBm)=10Log(P/1mW)。光功率衰減一半，降低3dB，0dBm的光功率對(duì)應(yīng)1mW?？紤]到光纖老化或其他不可預(yù)見(jiàn)因素導(dǎo)致的鏈路損耗增大，最佳接收光功率范圍控制在接收靈敏度以上2-3dB至過(guò)載點(diǎn)以下2-3dB，即右上圖中的白色區(qū)域。影響接收靈敏度的因素：比特速率（Bitrate)、發(fā)射光信號(hào)質(zhì)量（眼圖；抖動(dòng)，OSNR等）、發(fā)射消光比、傳輸后的脈沖波形失真(Distortion)、接收機(jī)的帶寬(Bandwidth)、電源紋波、串?dāng)_等。光模塊的主要性能指標(biāo)4、傳輸距離：指模塊在特定光纖傳輸系統(tǒng)中能夠無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)淖畲缶嚯x，按照傳輸距離分為短距、中距和長(zhǎng)距三種。一般認(rèn)為2km及以下的為短距離，10～20km的為中距離，30km、40km及以上的為長(zhǎng)距離。影響傳輸距離的因素：光纖（損耗、色散等），激光器（功率，波長(zhǎng)，工作方式），探測(cè)器靈敏度，傳輸速率等?！窆β适芟尴到y(tǒng)傳輸距離的計(jì)算:（光功率，靈敏度，光纖損耗等）目標(biāo)傳輸距離L(km)L<（Pmin－Smin－Pb－M）／Ｋ（K為光纖損耗系數(shù)、Pb是傳輸代價(jià)、M為功率裕量、Pmin發(fā)射最小光功率、Smin接收最小靈敏度）。(以G.652光纖為例)K=0.18dB/km@λc=1.31μmK=0.35/km@λc=1.55μm●色散受限系統(tǒng)傳輸距離的計(jì)算:（光纖模式，激光器工作方式，傳輸速率等）（B比特速率，D色散系數(shù)，L為距離）5、消光比：光數(shù)據(jù)全部為“1”時(shí)，平均光功率為A；光數(shù)據(jù)全部為“0”時(shí)，平均光功率為B，則消光比為：

EX=10lg(A/B)●消光比太大，則引起啁啾聲，頻譜變寬，色散變大；消光比太小，則接收機(jī)很難將光的“1”和“0”分開(kāi)，因此消光比不能太小，也不能很大，在協(xié)議上只規(guī)定了最小消光比。●一般建議實(shí)際消光比實(shí)際光接口類(lèi)型與速率傳輸距離有關(guān)的最低要求消光比大0.5~1.5dB。●這不是一個(gè)絕對(duì)的數(shù)值之所以給出這么一個(gè)數(shù)值是害怕消光比太高了傳輸以后信號(hào)劣化太厲害導(dǎo)致誤碼產(chǎn)生或通道代價(jià)超標(biāo)。●如果一個(gè)光模塊傳輸其標(biāo)稱(chēng)距離以后沒(méi)有產(chǎn)生誤碼并且通道代價(jià)滿足指標(biāo)要求，只要消光比大于ITU-T建議的最低值多大都可以。光模塊的主要性能指標(biāo)6、光眼圖：對(duì)于數(shù)字信號(hào)的質(zhì)量，可通過(guò)眼圖分析(過(guò)識(shí)別)來(lái)衡量,數(shù)字信號(hào)的質(zhì)量包括幅度穩(wěn)定度、碼間干擾、信號(hào)畸變、光反射、消光比、抖動(dòng)過(guò)沖和張弛振蕩、噪聲、調(diào)制電路匹配等?！裱蹐D包含了信號(hào)的上升時(shí)間、下降時(shí)間、脈沖過(guò)沖、脈沖下沖以及震蕩等特性光模塊的主要性能指標(biāo)●眼圖中心眼張開(kāi)度和眼皮厚度,反映碼間干擾、色散、消光比的可容忍程度,以及幅度穩(wěn)定度、過(guò)沖和張弛振蕩、光反射、噪聲的大致量度?！裱蹐D上/下前沿反映帶寬和電路匹配信息。陡度反映帶寬，線粗度反映電路匹配信息，但過(guò)陡易產(chǎn)生色散相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制?！裱蹐D上/下沿交點(diǎn)在50%處消光比最好,但由于傳輸過(guò)程中光信號(hào)的脈沖寬度將會(huì)展寬，導(dǎo)致接收側(cè)的交叉點(diǎn)相對(duì)于發(fā)送側(cè)上移。為了有利于長(zhǎng)距離傳輸保證接收側(cè)的交叉點(diǎn)比例在大約50左右，使得接收側(cè)的靈敏度最佳。我們一般建議在發(fā)送側(cè)把交叉點(diǎn)的位置稍微下移一些。一般發(fā)送側(cè)交叉點(diǎn)比例建議控制在40%~45%?！裱蹐D上/下沿交點(diǎn)的粗細(xì)程度反映了抖動(dòng)的大小。7、譜寬

●最大均方根譜寬：發(fā)光二極管（LED）和多縱摸（MLM）激光器的參數(shù)，指光譜中比主峰小20dB的譜寬。

●最大-20dB譜寬：?jiǎn)慰v摸（SLM）激光器的參數(shù)，是用中心波長(zhǎng)的幅度下降到20dB處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)寬度來(lái)表示。8、最小邊模抑制比

●單縱摸（SLM）激光器的參數(shù)，指主縱模的平均光功率與最顯著邊模的光功率之比的最小值。

●如果太小，那么經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳輸，可能會(huì)引起比較大的色散。9、接收機(jī)過(guò)載功率：這個(gè)參數(shù)指接收機(jī)在達(dá)到規(guī)定的比特差錯(cuò)率所能接收到的最高平均光功率。影響最過(guò)載點(diǎn)的主要因素：PIN/APD飽和TIA飽和。光模塊的主要性能指標(biāo)10、光通道代價(jià)：光通道代價(jià)代表了由于反射、符號(hào)間的干擾、模式分配噪聲、激光器的啁啾聲等引起的總的色散代價(jià)?！裼捎诎l(fā)送機(jī)發(fā)出來(lái)的光不是理想的激光，而且在激光器處存在反射等等都引起了光的色散，在接收機(jī)處要對(duì)色散加以一定的處理，因此光通道代價(jià)是說(shuō)明了發(fā)送機(jī)和接收機(jī)兩個(gè)方面的性能。11、抖動(dòng)：所謂抖動(dòng)，其定義為數(shù)字信號(hào)各有效瞬間相對(duì)于理論規(guī)定時(shí)間位置的短期偏離。抖動(dòng)的單位為UI，所謂UI指光傳送比特率的倒數(shù)：例如10Gb/s信號(hào)，1UI=1/10G=100ps光模塊測(cè)試與調(diào)試一個(gè)光模塊制成成品后，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，要經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟的測(cè)試方可出貨。1、首先測(cè)發(fā)射光功率、接收靈敏度、眼圖、消光比和誤碼，需要用到的設(shè)備有光衰減器、光功率計(jì)、誤碼儀（通過(guò)速率來(lái)調(diào)光功率和靈敏度）和眼圖儀。1）發(fā)射光功率：發(fā)射光功率指發(fā)射端的光強(qiáng)度，以dBm為單位，是影響傳輸距離的重要參數(shù)。2）接收靈敏度：接收靈敏度指可以探測(cè)到的光強(qiáng)度，以dBm為單位。一般情況下，速率越高接收靈敏度越差，即最小接收光功率越大，對(duì)于光模塊接收端器件的要求也越高。3）偏置電流：為了使激光器LD高速開(kāi)關(guān)正常工作，必須對(duì)它加上略大于閾值電流ITH的直流偏置電流IBIAS，直接用BIAS表示。BIAS過(guò)大會(huì)加速器件的老化，BIAS太小激光器無(wú)法正常工作。4）消光比：信號(hào)邏輯為1時(shí)的光功率與為0時(shí)的光功率的大小之比，單位為dB。消光比和光功率成反比關(guān)系，在調(diào)試過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)把光功率調(diào)大消光比會(huì)變小，反之把光功率調(diào)小消光比會(huì)變大。5）飽和光功率：是指在一定的傳輸速率下，維持一定的誤碼率時(shí)的最大輸入光功率。當(dāng)接收光功率大于飽和光功率的時(shí)候同樣會(huì)導(dǎo)致誤碼產(chǎn)生。因此對(duì)于發(fā)射光功率大的光模塊不加衰減回環(huán)測(cè)試會(huì)出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象。6）工作溫度：光模塊工作溫度分兩種。商業(yè)級(jí)：0~70℃，工業(yè)級(jí)：-40~85℃。光模塊測(cè)試與調(diào)試光模塊測(cè)試與調(diào)試光模塊測(cè)試與調(diào)試2、然后進(jìn)行高低溫老化測(cè)試，檢驗(yàn)產(chǎn)品穩(wěn)定性光模塊測(cè)試與調(diào)試3、上交換機(jī)測(cè)試，檢測(cè)產(chǎn)品兼容性，保證兼容性SFP光模塊光模塊測(cè)試與調(diào)試4、最后在光纖端面檢測(cè)儀上進(jìn)行端面檢測(cè)，用清洗筆清洗端口，保持端口清潔，保證品質(zhì)。SFP光模塊的安裝與拆除SFP光模塊安裝SFP光模塊卸載選擇光模塊的注意事項(xiàng)

光模塊的傳輸距離分為短距、中距和長(zhǎng)距三種。模塊型號(hào)標(biāo)稱(chēng)的傳輸距離只作為一種分類(lèi)方法，實(shí)際應(yīng)用中不能直接套用。因?yàn)楣庑盘?hào)在光纖中傳輸時(shí)會(huì)有一定的損耗和色散，無(wú)法達(dá)到標(biāo)稱(chēng)的傳輸距離。損耗是光在光纖中傳輸時(shí)，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?yàn)椴煌ㄩL(zhǎng)的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)速度不等，從而造成光信號(hào)的不同波長(zhǎng)成分由于傳輸距離的累積而在不同的時(shí)間到達(dá)接收端，導(dǎo)致脈沖展寬，進(jìn)而無(wú)法分辨信號(hào)值。因此，用戶需要根據(jù)自己的實(shí)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。實(shí)際傳輸距離取決于對(duì)應(yīng)型號(hào)光模塊的實(shí)際發(fā)射功率、光路上的傳輸衰減和光口的接收靈敏度。

發(fā)射光功率和接收靈敏度是影響傳輸距離的重要參數(shù)。損耗限制可以根據(jù)公式來(lái)估算：損耗受限距離=（發(fā)射光功率-接收靈敏度）/光纖衰減量

光纖衰減量和實(shí)際選用的光纖相關(guān)：●G.652光纖可以做到：1310nm波段0.5dB/km；1550nm波段0.25dB/km

●50um多模光纖：850nm波段3.5dB/km；1310nm波段2dB/km。對(duì)于長(zhǎng)距光模塊：平均輸出光功率>飽和光功率★注意光纖使用長(zhǎng)度，以保證到達(dá)光模塊的實(shí)際接收光功率小于其光飽和度，否則有可能造成光模塊的損壞。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(wèn)題集中在以下幾個(gè)方面：

1、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(jìn)入而污染；B.使用的光纖連接器端面已經(jīng)污染，光模塊光口二次污染；C.帶尾纖的光接頭端面使用不當(dāng)，端面劃傷等；D.使用劣質(zhì)的光纖連接器。

2、ESD損傷ESD（ElectroStaticDischarge）靜電放電，是一個(gè)上升時(shí)間可以小于1ns（10億分之一秒）甚至幾百ps（1ps=10000億分之一秒）的非?？斓倪^(guò)程，ESD可以產(chǎn)生幾十Kv/m甚至更大的強(qiáng)電磁脈沖。靜電會(huì)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(chǎng)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，引起ESD損傷的因素有：

A.環(huán)境干燥，易產(chǎn)生ESD；

B.不正常的操作，如：非熱插拔光模塊帶電操作;不做靜電防護(hù)直接用手接觸光模塊靜電敏感的管腳[t2];運(yùn)輸和存放過(guò)程中沒(méi)有防靜電包裝；

C.設(shè)備沒(méi)有接地或者接地不良。常見(jiàn)的光通信中的編碼方式

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(wèn)題集中在以下幾個(gè)方面：

1、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(jìn)入而污染；B.使用的光纖連接器端面已經(jīng)污染，光模塊光口二次污染；C.帶尾纖的光接頭端面使用不當(dāng)，端面劃傷等；D.使用劣質(zhì)的光纖連接器。

2、ESD損傷ESD（ElectroStaticDischarge）靜電放電，是一個(gè)上升時(shí)間可以小于1ns（10億分之一秒）甚至幾百ps（1ps=10000億分之一秒）的非?？斓倪^(guò)程，ESD可以產(chǎn)生幾十Kv/m甚至更大的強(qiáng)電磁脈沖。靜電會(huì)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(chǎng)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，引起ESD損傷的因素有：

A.環(huán)境干燥，易產(chǎn)生ESD；

B.不正常的操作，如：非熱插拔光模塊帶電操作;不做靜電防護(hù)直接用手接觸光模塊靜電敏感的管腳[t2];運(yùn)輸和存放過(guò)程中沒(méi)有防靜電包裝；

C.設(shè)備沒(méi)有接地或者接地不良。02光纖知識(shí)介紹★基本定義★主要分類(lèi)★結(jié)構(gòu)原理

光纖（Fiber）是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫(xiě)，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管（lightemitt