一、光模塊基本知識(shí)

1、光模塊的定義：

光模塊：也就是光收發(fā)一體模塊。

2、光模塊的結(jié)構(gòu)：

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(hào)經(jīng)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片處理后驅(qū)動(dòng)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(hào)，其內(nèi)部帶有光功率自動(dòng)控制電路，使輸出的光信號(hào)功率保持穩(wěn)定。

接收部分是：一定碼率的光信號(hào)輸入模塊后由光探測二極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號(hào)，輸出的信號(hào)一般為PECL電平。同時(shí)在輸入光功率小于一定值后會(huì)輸出一個(gè)告警信號(hào)。

3、光模塊的參數(shù)及意義

光模塊有很多很重要的光電技術(shù)參數(shù)，但對(duì)于GBIC和SFP這兩種熱插拔光模塊而言，選用時(shí)最關(guān)注 的就是下面三個(gè)參數(shù)：

中心波長

單位納米（nm），目前主要有3種：

850nm（MM，多模，成本低但傳輸距離短，一般只能傳輸500M）； 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)；

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(yuǎn)可以無中 繼直接傳輸120KM)；

傳輸速率

每秒鐘傳輸數(shù)據(jù)的比特?cái)?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)用最多的模塊。此外，在光纖存儲(chǔ)系統(tǒng)（SAN）中它的傳輸速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps。

傳輸距離

光信號(hào)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550m，單模15km、40km、80km和120km等等。

二、光模塊基本概念

1、激光器類別

激光器是光模塊中最核心的器件，將電流注入半導(dǎo)體材料中，通過諧振腔的光子振蕩和增益射出激光。目前最常用的激光器有FP和DFB激光器，它們的差異是半導(dǎo)體材料和諧振腔結(jié)構(gòu)不同，DFB激光器的價(jià)格比FP激光器貴很多。傳輸距離在40KM以內(nèi)的光模塊一般使用FP激光器；傳輸距離≥40KM的光模塊一般使用DFB激光器。

2、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(gè)參數(shù)的單位都是dBm(意為分貝毫瓦，功率單位mw的對(duì)數(shù)形式，計(jì)算公式為10lg，1mw折算為0dBm)，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(huì)不同，只要能確保傳輸距離就行。

3、損耗和色散

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)而無法分辨信號(hào)值。這兩個(gè)參數(shù)主要影響光模塊的傳輸距離，在實(shí)際應(yīng)用過程中，1310nm光模塊一般按0.35dBm/km計(jì)算鏈路損耗，1550nm光模塊一般按.20dBm/km計(jì)算鏈路損耗，色散值的計(jì)算非常復(fù)雜，一般只作參考。

4、光模塊的使用壽命

國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，7Х24小時(shí)不間斷工作5萬小時(shí)（相當(dāng)于5年）。

SFP光模塊都是LC接口的，GBIC光模塊都是SC接口的，其他接口還有FC和ST等。

這些知識(shí)你都知道嗎？

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