光通信及产品相关知识

1、 内容提要 光通信知识介绍 管芯/TO产品介绍 器件产品介绍 数字模块产品介绍 模拟产品介绍 无线通信 有线通信 电缆通信 光纤通信 通 信 分类标准：传输媒质 所谓“模拟”，是指把某一个量用与它相对应 的连续的物理量来表示，信号的波形在时间上是连 续的，所以又可称之为“连续信号”。 用模拟信号传送信息的通信叫做模拟通信。 时间 幅度 所谓“数字”，是指把某一个量用与它相当 的离散的（不连续的）数字来表示，信号是离散 、不连续的。 用数字信号传送信息的通信就叫做数字通信。 时间 幅度 信号 电 端 机 光 端 机 （发） 光 中 继 机 电 端 机 光 端 机 （收） 信号 把电信号变成光信号

2、，输入于光纤传输。 光检测器：把来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、 整形、再生恢复原形后输入到电端机的接收。 媒质N1 媒质N2 600 10001200140016001800800 波长（nm） 0.1 10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.2 50 20 第一窗口 第三窗口 损耗（dB/km） 三个工作窗口 850n 1310nm 1550nm 第二窗口 容量大、传输距离远； 节省资源，重量轻； 可在强电场环境下工作，不受电磁场干扰； 抗腐蚀能力强； 通讯出现问题易于解决； 优良的保密性等。 传输系统传输系统 光 交换 光 交换 传输系统 光 交换 数字产品数字产品 模拟产品模拟

3、产品 管芯管芯/TO器件器件模块模块 防尘 防静电 激光器 探测器 F-P激光器管芯 DFB激光器管芯 平面PIN探测器管芯 APD探测器管芯 管芯 TO-Can 探 测 器 管 芯 激 光 器 管 芯 TO-Can 波长 发光管的谱线 能量 激光的谱线 波长 能量 RWG 内部实物图 INP衬底置备 MOCVD生长MQW 一级全息光栅制作 二次MOCVD 双沟刻蚀 双沟掩埋LPE 金属溅射 电极光刻 解理 端面镀膜 老化筛选 装管 耦合 测试 光 端 收 （收） SiNx AR涂层SiNx AR涂层 p -InGaAsp -InGaAs InGaAs 吸收层InGaAs 吸收层 P电极接触P

4、电极接触 InPInP n -InPn -InP SiO2SiO2 SI-InP衬底SI-InP衬底 台面PIN结构剖面图台面PIN结构剖面图 入射光入射光 N电极接触N电极接触 外延片置备外延片清洗介质沉积光刻扩散孔掺Zn扩散 介质沉积光刻扩散孔掺Zn扩散介质沉积光刻接触孔 金属蒸发 光刻 金属电极 合金涂胶保护减薄抛光 化学清洗 N面 金属蒸发 老化筛选终测挑选 双列直插/ 蝶形组件 同 轴 数字激光器 数字探测器 模拟激光器 模拟PIN探测器 Triplexer CATV激光器 CATV探测器 SLD 器件 BiDi器件 按激光器分为：LED、LD(FP,DFB)； 按探测器分为：PIN

5、、APD； 按接口分为：SC、LC、FC等； 按电压分为：3.3V、5.0V、3.3/5.0V兼容； 按波长分为：850nm、1310nm、1550nm等； 按速率分为：155M、1.25G、2.5G等。 SC器件LC器件 BD器件带尾纤器件 P-I-V P-I-T 清洗 封焊 焊适配器 终测 初测 温循 焊插针 耦合 入库 清洗 封焊 调胶 焊插针 初测 温循 终测焊适配器 粘陶瓷套筒 耦合 入库 封焊 0膜片装配BD插针套装配 探测器焊接 激光器焊接 45膜片装配 清洗 初测 终测 高低温循环 模拟模块 数字模块 模块 单收单发模块 19系列模块 SFF模块 GBIC模块 SFP模块 单纤

6、三向 CDMA模块 CATV模块 PON PDH：Plesiochronous Digital Hierarchy SONET标准 SDH标准位速率 OC151.84Mbps OC3STM1155.52Mbp s OC12STM4622.08Mbp s OC48STM162.4883Gbp s OC192STM649.9533Gbp s 1.25Gbps： 电信号 均衡码型变换 时 钟 扰码 输入部分 发送部分 ATC 告警输出 光监测 驱动光源编码光纤 APC 放 大 器 均 衡 器 判 决 器 解 码 扰 码 AGC 接收部分输出部分 光 信 号 电信号光电 检测 时 钟 恢 复 码型 反

7、变换 电 信 号 1x9 收发合一模块 GBIC（Gigabit Interface Converter）收发合一模块 SFF（Small Form Factor）收发合一模块 SFP（Small Form-factor Pluggable）收发合一模 块 Copper SFP收发合一模块 MXP-24RJ：1000Mbps MXP-24RJS： 10/100/1000Mbps MT-RJ收发合一模块 1x9单纤双向收发合一模块 激光器/探测器组合 包含发射、接收双重功能 工作波长 1310nm和1550nm 分别用于收/发信号 优势 1根光纤，全速率/全双工 单纤双向收发合一模块工作原理 单

8、纤双向收发合一模块原理框图 PON收发合一模块 PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入 技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵 活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构，在光分支点不需 要节点设备，只需要安装一个简单的无源光分路器，光信号 在传输过程中不再经过放大和再生，网络的分路由光分路器 来实现。 PON 的优点：宽带化、业务综合化、灵活的组网能力、低成 本。 PON的分类：APON、BPON、GPON EPON、GEPON PON收发合一模块 Triplexer-Module 单纤三向收发合一模块 目前已经有市场上标准化的10G收发模块按封装形式区分有200/3

9、00 pin TRANSPONDER、XENPAK、XPAK、X2、XFP、满足10Gbase CX4 的电口 模块等等，刚刚或即将推出的新标准有10GbaseT 电口模块和SFP+。 高通用性、小型化、底功耗、热插拔和底成本等等，依然是模块发展的趋势， 市场需求和技术进步是这些发展的动力和保障。 XFP 激光器成型剪脚探测器成型剪脚 焊接器件 组装底座 发射/接收 初测 安装管壳上盖 老化 发射/接收终测 DFB模块？ 光谱测试 传纤测试 饱和光功率测试 工作电流及 电眼幅值测试 光口插拔测试 包装 读/写程序 Yes Yes No No 光功率（optical output power）：

10、即光信号之平均功率。其测 量方法是以标准跳线连接模块光发射端口与光功率计，直接由光 功率计上读出，单位通常以dBm表示。 消光比（extinction ratio）：即信号中1与0部分光功率大小的比 例。可由下式计算而得：ER=101ogP1/P0,其中，ER表示以dB为单 位的消光比，P1和P0分别为逻辑1及0时的光功率大小。 信号抖动（jitter）：指的是数字信号中短暂的时序偏移现象。一 般的测量方法是取眼图中上升沿与下降沿的交叉点在时间上的分 布。最常见的有表示最大时间偏移范围的峰对峰抖动（peak-to- peak jitter）及定义为分布标准差的方均根抖动（RMS jitter）

11、。抖 动以时间（ps/ns）为计量单位。 眼图 F-P LD 光谱图 DFB LD 光谱图 灵敏度（sensitivity）：指在一定的误码条件下，接收器所能接 受的最低接收光功率，单位通常是dBm。如果接收功率低于此， 便会被认为是信号的误码严重而不适合使用。 SD信号（LOSA/LOSD）：是一个接收器输出的电信号，其电平 高低反映出接收器所接收的光信号强度是否足够。由光功率计直 接读取，常以dBm为单位。该参量大小都有适当的规范限制。 光接收过载点（maxim input power）：也称为饱和光功率， 是在保证特定的误码率的条件下所需要的最大接收光功率，单位 为dBm。 SFP模块在

12、交换机上的使用 1x9模块在系统板上的使用 CATV光传输系统的光发射机 采用高线性1310nm深度量子阱DFB激光器 包含预失真电路，采用84路PAL制电视信号传输 自动光功率控制（APC）功能 自动温度控制（ATC）功能 具有状态报警指示功能 具有激光器功率指示功 7.宽工作温度范围-2065 用途： 1. 光纤陀螺仪、光纤传感器、光纤通信系统 2. 临床医疗设施、生物成像系统 3. 相干光照相系统、光学测试系统 特点： 1. 工作温度-40-+65 、3dB带宽大于40nm 2. 单模尾纤或保偏光纤尾纤输出 3. 14脚双列直插或8脚蝶型标准管壳封装 4. 含热敏电阻,致冷器 5. 可根

13、据用户需要装监视二极管 双列直插/ 蝶形组件 同 轴 数字激光器 数字探测器 模拟激光器 模拟PIN探测器 Triplexer CATV激光器 CATV探测器 SLD 器件 BiDi器件 双列直插/ 蝶形组件 同 轴 数字激光器 数字探测器 模拟激光器 模拟PIN探测器 Triplexer CATV激光器 CATV探测器 SLD 器件 BiDi器件 SONET标准 SDH标准位速率 OC151.84Mbps OC3STM1155.52Mbp s OC12STM4622.08Mbp s OC48STM162.4883Gbp s OC192STM649.9533Gbp s 1.25Gbps： SFP（Small Form-factor Pluggable）收发合一模 块 PON收发合一模块 PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输