一、光模塊基本知識

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

接收部分是：一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉(zhuǎn)換為電信號。經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號，輸出的信號一般為PECL電平。同時在輸入光功率小于一定值后會輸出一個告警信號。

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)，但對于GBIC和SFP這兩種熱插拔光模塊而言，選用時最關(guān)注 的就是下面三個參數(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)的比特數(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，在光纖存儲系統(tǒng)（SAN）中它的傳輸速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps。

傳輸距離

光信號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。這兩個參數(shù)的單位都是dBm(意為分貝毫瓦，功率單位mw的對數(shù)形式，計算公式為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，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)生主要是因為不同波長的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時速度不等，從而造成光信號的不同波長成分由于傳輸距離的累積而在不同的時間到達(dá)接收端，導(dǎo)致脈沖展寬，進(jìn)而無法分辨信號值。這兩個參數(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計算鏈路損耗，1550nm光模塊一般按.20dBm/km計算鏈路損耗，色散值的計算非常復(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小時不間斷工作5萬小時（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。

這些知識你都知道嗎？

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