光模块知识介绍-ppt课件

1、1成都贝岭科技光模块引见光模块引见gigacgigac2赞赏您长期对Gigac的支持与厚爱gigac3光收发一体模块定义光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接纳两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处置后驱动半导体激光器LD或发光二极管LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率坚持稳定。接纳部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号普通为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。Gigac目前提供100M到10全系列

2、光收发模块，用户可根据本人的网络需求选择所需求的。目前常规通用的光模块主要包括：光发送器，光接纳器，Transceiver光收发一体模块以及Transponder光转发器。gigac4光收发一体化模块的分类：1.Transceiver光收发一体模块Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，常见的有：SFP.GBIC.XFP等。2.Transponder光转发器Transponder除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处置功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及监控等功能。常见的Transponder有：200/300pin，XENPAK，以及X2/XPAK

3、等。gigac5光模块的主要参数1.传输速率传输速率传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s或Gb/s。Gigac的光模块产品涵盖了以下主要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。2.传输间隔传输间隔光模块的传输间隔分为短距、中距和长距三种。普通以为2km及以下的为短距离，1020km的为中间隔，30km、40km及以上的为长间隔。光模块的传输间隔遭到限制，主要是由于光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。留意损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及走漏导致的光能量损失，这部分能量随着传输间隔的添加以一定的比率耗散。色散的产生主要是由于不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等，从

4、而造成光信号的不同波长成分由于传输间隔的累积而在不同的时间到达接纳端，导致脉冲展宽，进而无法分辨信号值。因此，用户需求根据本人的实践组网情况选择适宜的光模块，以满足不同的传输间隔要求。gigac63.中心波长中心波长中心波长指光信号传输所运用的光波段。目前常用的光模块的中心波长主要有三种：850nm波段、1310nm波段以及1550nm波段。850nm波段：多用于2km短间隔传输1310nm和1550nm波段：多用于中长间隔传输，2km以上的传输。光纤类型1.光纤方式光纤方式FiberMode按光在光纤中的传输方式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种。多模光纤(MMF，MultiModeFibe

5、r)，纤芯较粗，可传多种方式的光。但其模间色散较大，且随传输间隔的添加模间色散情况会逐渐加重。多模光纤的传输间隔还与其传输速率、芯径、方式带宽有关，详细关系请参见表1 2。gigac7单模光纤(SMF，SingleModeFiber)，纤芯较细，只能传一种方式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯。2.光纤的端面与直径光纤的端面与直径按照光纤衔接器衔接头内插针端面分：PC，SPC，UPC，APC按照光纤衔接器的直径分：3，2,0.9gigac83.光纤接口衔接器类型光纤接口衔接器类型接口衔接器用于衔接可插拔模块及相应的传输媒质。光纤衔接器是光纤通讯系统中不可短少的无源器件，它的运用使得光通

6、道间的可拆式衔接成为能够，既方便了光系统的调测与维护，又使光系统的转接调度更加灵敏。按照光纤的类型分：单模光纤衔接器普通为G.652纤：光纤内径9um，外径125um，多模光纤衔接器一种是G.651纤其内径50um，外径125um；另一种是内径62.5um，外径125um；按照光纤衔接器的衔接头方式分：FC，SC，ST，LC，MU，MTRJ等等，目前常用的有FC，SC，ST，LCGigac热插拔光模块所采用的光纤衔接器有两种：SC衔接器和LC衔接器。FC接口LC接口SC接头ST接头gigac9SCSubscriberConnectorStandardConnector，规范光纤衔接器，由日本，

7、规范光纤衔接器，由日本NTT公司开发的模塑插拔耦合式衔接器。其外壳采用模塑工艺，用铸模玻公司开发的模塑插拔耦合式衔接器。其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩形；插针由精细陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝璃纤维塑料制成，呈矩形；插针由精细陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管构造。紧固方式采用插拔销式，不需求旋转。外观图如图套管构造。紧固方式采用插拔销式，不需求旋转。外观图如图11所示。所示。LC衔接器LucentConnectororLocalConnector，朗讯衔接器，外观图如图12所示。留意为了维护光纤衔接器的清洁，请务必保证在未衔接光纤时盖上防尘帽。gigac10接口目的输出光功率

8、输出光功率指光模块发送端光源的输出光功率，单位：dBm。接纳灵敏度接纳灵敏度指的是在一定速率、误码率情况下光模块的最小接纳光功率，单位：dBm。普通情况下，速率越高接纳灵敏度越差，即最小接纳光功率越大，对于光模块接纳端器件的要求也越高。受压灵敏度受压灵敏度指输入信号在附加了抖动和垂直眼闭verticaleyeclosure劣化条件后测得的灵敏度值，单位：dBm。此概念仅针对于10G接口模块XENPAK模块及XFP模块。gigac11光模块发射光功率和接纳灵敏度：发射光功率指发射端的光强，接纳灵敏度指可以探测到的光强度。两者都以dBm为单位，是影响传输距离的重要参数。光模块可传输的间隔主要遭到损

9、耗和色散两方面受限。损耗限制可以根据公式：损耗受限间隔发射光功率 接纳灵敏度/光纤衰减量来估算。光纤衰减量和实践选用的光纤相关。普通目前的G.652光纤可以做到1310nm波段0.5dB/km，1550nm波段0.3dB/km甚至更佳。50um多模光纤在850nm波段4dB/km1310nm波段2dB/km。对于百兆、千兆的光模块色散受限远大于损耗受限，可以不作思索。饱和光功率值：指光模块接纳端最大可以探测到的光功率，普通为3dBm。当接纳光功率大于饱和光功率的时候同样会导致误码产生。因此对于发射光功率大的光模块不加衰减回环测试会出现误码景象。gigac12光饱和度又称饱和光功率，指的是在一定

10、的传输速率下，维持一定的误码率10-1010-12时的最大输入光功率，单位：dBm。需求留意的是，光探测器在强光照射下会出现光电流饱和景象，当出现此景象后，探测器需求一定的时间恢复，此时接纳灵敏度下降，接纳到的信号有能够出现误判而呵斥误码景象，而且还非常容易损坏接纳端探测器，在使用操作中应尽量防止超出其饱和光功率。留意对于长距光模块，由于其平均输出光功率普通大于其最大输入光功率即光饱和度，因此请用户运用时关注光纤运用长度，以保证到达光模块的实践接纳光功率小于其光饱和度，否那么有能够呵斥光模块的损坏。gigac40km13SFP光模块SFPSmallFormfactorPluggables可以简

11、单的了解为GBIC的晋级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在一样面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC根本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化GBICMiniGBIC。波长波长多模单模速率100/155M1.25G2.5G/4.25G6G/10G850nmN/A550m330米330米1310nm2km2km2km2km1310nm10km 60km10km 40km10km 40km10km 40km1550nm60km 160km40km 160km40km 120kmN/ACWDM40km120km120km40km120kmN/Agigac

12、14BIDI模块BiDiBidirectional即：单纤双向。利用WDM技术,发送和接纳两个方向使用不同的中心波长。实现一根光纤双向传输光信号。普通光模块有两个端口，TX为发射端口，RX为接纳端口；而该光模块只需1个端口，经过光模块中的滤波器进展滤波，同时完成1310nm光信号的发射和1550nm光信号的接纳，或者相反。因此该模块必需成对运用，他最大的优势就是节省光纤资源。间隔间隔/波长波长10km40km40km120km速率100/155M622M1.25G2.5G1310nmSFP/GBICSFP/GBICSFP/GBICSFP/GBIC1550nmSFP/GBICSFP/GBICSF

13、P/GBICSFP/GBIC1490nmSFP/GBICSFP/GBICSFP/GBICSFP/GBIC1550nmSFP/GBICSFP/GBICSFP/GBICSFP/GBICBIDI模块必需成对运用，例如假设一端运用了GACS Bi1312 10，另外一端就必需运用GACS Bi1512 10。gigac15CWDM模块CWDM光模块采用CWDM技术，可以经过外接波分复用器，将不同波长的光信号复合在一同，经过一根光纤进展传输，从而节约光纤资源。同时，接纳端需求运用波分解复用器对复光信号进展分解。1270nm到1610nm波长18个信道可供选择UncooledMQWDFBLD可以选择的封装

14、1X9/GBIC/SFF/SFP单一供电+3.3V或者+5V任务温度0C 70C商业级 40 85工业级符合Telcordia(Bellcore)GR 468 COREClass1规范产品，符合IEC60825 1和IEC60825 2要求符合RoHS规范的产品gigac16gigac17电口模块SFP电口模块：GACT C12 02GBIC电口模块：GACG C12 02千兆电口模块所采用的传输媒质为5类非屏蔽双绞线，相比光纤传输方式来说，双绞线传输的传输间隔较短，只适用于小范围组网环境。gigac18SFP+光模块光模块SFP+是SFP运用于10Gbit/s以太网和8.5Gbit/s光纤通

15、道系统的最新型可插拔光模块。这种模块的设计目的是经过更小的体积和更低的本钱，提供更高的接入密度，最终提高用户接入容量。gigac19XFP模块模块XFP模块是一种可热插拔的、占电路板面积很小的、串行串行光收发器，可以支持SONETOC192、10Gbps以太网、10Gbps光纤通道和G.709链路。gigac20GBIC光模块光模块GBIC是GigaBitrateInterfaceConverter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔运用，是一种符合国际规范的可互换产品。gigac21Xenpak光模块Xenpak光模块经过70pin的SFP衔接器与电路板

16、衔接，其数据通道是XAUI接口；Xenpak支持一切IEEE802.3ae定义的光接口，在线路端可以提供10.3Gb/s、9.95Gb/s或43.125Gb/s的速率。gigac22Xpak和和X2光模块光模块Xpak和X2光模块都是从Xenpak规范演进而来的，其内部功能模块与Xenpak根本相同，在电路板上的运用也一样，都是运用一个模块即可实现10G以太网光接口的功能。由于Xenpak光模块安装到电路板上时需求在电路板上开槽，实现较复杂，无法实现高密度运用。而Xpak和X2光模块经过改良后体积只需Xenpak的一半左右，可以直接放到电路板上，因此适用于高密度的机架系统和PCI网卡应用。gi

17、gac23光模块功能失效重要缘由光模块功能失效分为发射端失效和接纳端失效，分析详细缘由，最常出现的问题集中在以下几个方面：1光口污染和损伤光口污染和损伤由于光接口的污染和损伤引起光链路损耗变大，导致光链路不通。产生的缘由有：A光模块光口暴露在环境中，光口有灰尘进入而污染；B运用的光纤衔接器端面曾经污染，光模块光口二次污染；C带尾纤的光接头端面运用不当，端面划伤等；D运用劣质的光纤衔接器；2ESD损伤ESD是ElectroStaticDischarge缩写即静电放电，是一个上升时间可以小于1ns10亿分之一秒甚至几百ps1ps10000亿分之一秒的非常快的过程，ESD可以产生几十Kv/m甚至更大

18、的强电磁脉冲。静电会吸附灰尘，改动线路间的阻抗，影响产品的功能与寿命；ESD的瞬间电场或电流产生的热，使元件受伤，短期仍能工作但寿命遭到影响；甚至破坏元件的绝缘或导体，使元件不能任务完全破坏。ESD是不可防止，除了提高电子元器件的抗ESD才干，重要的是正确运用，引起ESD损伤的要素有：环境枯燥，易产生ESD；不正常的操作，如：非热插拔光模块带电操作；不做静电防护直接用手接触光模块静电敏感的管脚t2；运输和存放过程中没有防静电包装；设备没有接地或者接地不良；gigac24光收发一体光模块运用留意点1光口问题光口问题光链路上各处的损耗衰减都关系到传输的性能，因此要求：A选择符合入网规范的光纤衔接器；B光纤衔接器要有封帽，不运用时盖上封帽，防止光纤衔接器污染而二次污染光模块光口；封帽不运用时应放在防尘干净处保管；C光纤衔接器插入是程度对准光口，防止端面和套筒划伤；D光模块光口防止长时间暴露，不运用时加