光模塊瀏覽次數：5935次  最近更新：2019-12-15 22:14:29

光模塊是進行光電和電光轉換的光電子器件

中文全稱：光模塊

英文全稱：optical module

簡稱：光模塊

市面上的光模塊多種多樣 ，什么場景用哪樣的光模塊呢？


首先我們了解光模塊都用在那些地方？

     光模塊下游主要應用于電信承載網、接入網，數據中心及以太網三大場景。
    電信承載網和接入網同屬于電信運營商市場，其中波分復用(xWDM)光模塊主要用于中長距電信承載網，光互聯(Opitcal interconnects)主要用于骨干網、核心網長距大容量傳輸；而接入網市場是運營商到用戶的“最后一公里”，包括光纖到戶無源光網絡(FTTH PON,PON光模塊目前最大傳輸速率為10Gbs)、
無線前傳(5G光模塊，目前最大傳輸速率為25Gbs)等應用場景。
    數據中心（40G以上）及以太網市場主要包括數據中心內部互聯、 數據中心互聯(DCI)、企業以太網(Ethernet)等場景。


光模塊分類
    按封裝：1*9 、GBIC、 SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin等。
    按速率：155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。
    按波長：常規波長、CWDM、DWDM等。
    按模式：單模光纖（黃色）、多模光纖（橘紅色）。
    按使用性：熱插拔（GBIC、 SFP、XFP、XENPAK）和非熱插拔（1*9、SFF）


光模塊基本原理-光收發一體模塊

    光收發一體模塊是光通信的核心器件，完成對光信號的光-電/電-光轉換。由兩部分組成：接收部分和發射部分。接收部分實現光-電變換，發射部分實現電-光變換。
    發射部分：輸入一定碼率的電信號經內部的驅動芯片處理后驅動半導體激光器(LD)或發光二極管(LED)發射出相應速率的調制光信號。
    接收部分：一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉換為電信號，經前置放大器后輸出相應碼率的電信號。



幾種常見光模塊：

1）GBIC光模塊
GBIC（Giga Bitrate Interface Converter）是將千兆位電信號轉換為光信號的接口器件。GBIC設計上可以為熱插拔使用，是一種符合國際標準的可互換產品。


2）XFP 模塊
XFP模塊是一種可熱插拔的、占電路板面積很小的、串行－串行光收發器，可以支持SONET OC‐192、10 Gbps 以太網、10 Gbps 光纖通道和G.709鏈路。

3）SFP光模塊
SFP光模塊（Small Form-factor Pluggable）即小型可熱插拔光收發一體模塊。 SFP模塊體積比GBIC模塊減少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口數量。
SFP模塊的其他功能基本和GBIC一致。
SFP光模塊的特殊類型包括：BIDI-SFP、電口SFP、CWDM SFP、DWDM SFP、SFP+光模塊等。


4）C-SFP
Compact SFP即緊湊型SFP，在現有SFP封裝基礎上，發展為更先進、更緊湊的CSFP封裝。
CSFP MSA中共定義了3種C-SFP：1ch/2ch/3ch Compact SFP


5）電口模塊
電口模塊即Copper SFP，SFP封裝電口模塊，100米可支持最大傳輸距離100m


6）BIDI 模塊
BiDi（Bidirectional）即單纖雙向。利用WDM技術,發送和接收兩個方向使用不同的中心波長。實現一根光纖雙向傳輸光信號。該光模塊只有1個端口，
通過光模塊中的濾波器進行濾波，同時完成1310nm光信號的發射和1550nm光信號的接收，或者相反。該模塊必須成對使用，最大的優勢是節省光纖資源。
應用領域：常規SFP、xWDM SFP、以及PON SFP


7）CWDM模塊
CWDM光模塊采用CWDM 技術，通過外接波分復用器，將不同波長的光信號復合在一起，通過一根光纖進行傳輸，從而節約光纖資源。同時，接收端需要使用波分解復用器對復光信號進行分解。
CWDM SFP光模塊分為18個波段，從1270nm~1610nm，每兩個波段之間相隔20nm。常用8個波段，從1470nm~1610nm，每通道間隔20nm。


8）DWDM 模塊
DWDM SFP屬于密集波分復用技術，可以將不同波長的光偶合到單芯光纖中去，一起傳輸。 DWDM SFP的通道間隔根據需要有0.4nm,0.8nm,1.6nm等不同間隔,間隔較小、需要額外的波長控制器件。
DWDM SFP的一個關鍵優點是它的協議和傳輸速度是不相關的。


9）SFP+光模塊
SFP+光模塊是新一代的萬兆光模塊,它按照ANSI T11協議,可以滿足光纖通道的8.5G和以太網10G的應用。
SFP+與普通的SFP光模塊外觀一樣。SFP+只保留了基本的電光、光電轉換功能,減少了原有XFP設計中的SerDes, CDR, EDC, MAC等信號控制功能,從而簡化了10G光模塊的設計,功耗也因而更小。
SFP+的屏蔽要求比SFP更嚴格,要求具備更好的屏蔽效果。

10）Xenpak光模塊
Xenpak光模塊通過70pin的SFP連接器與電路板連接，其數據通道是XAUI接口；Xenpak支持所有IEEE 802.3ae定義的光接口，在線路端可以提供10.3 Gb/s、9.95 Gb/s或4×3.125 Gb/s的速率。


11）Xpak和X2光模塊
Xpak和X2光模塊都是從Xenpak標準演進而來的，其內部功能模塊與Xenpak基本相同，在電路板上的應用也相同，都是使用一個模塊即可實現10G以太網光接口的功能。由于Xenpak光模塊安裝到電路板上時需要在電路板上開槽，實現較復雜，無法實現高密度應用。而Xpak和X2光模塊經過改進后體積只有Xenpak的一半左右，可以直接放到電路板上，因此適用于高密度的機架系統和PCI網卡應用。

關鍵詞：電信、數據中心

參考信息：https://mp.weixin.qq.com/s/TaKyAtOOG17srFpZXyNeuw