光模塊的分類和主要功能

1、光模塊產(chǎn)品介紹產(chǎn)品簡介產(chǎn)品簡介光模塊的根本功能：光電轉(zhuǎn)換發(fā)射接收發(fā)射接收0 1 0 1 1 00 1 0 1 1 00 1 0 1 1 0電信號光信號電信號電信號：高電壓表示1，低電壓表示0光信號：有光表示1，無光/弱光表示0+A+A + NOISENOISE+A+A + NOISENOISE- A-A + NOISENOISE+A + NOISE - -A + NOISE = 2A產(chǎn)品的分類方法n封裝n傳輸距離n速率/協(xié)議n激光器的波長其他特性：工作溫度范圍、適用的傳輸介質(zhì)光纖類型、是否有數(shù)字診斷、激光器的類型、接收器類型等等；產(chǎn)品種類：按照封裝分類nGBIC - 最早的熱插拔模塊標準，目前

2、根本上快被淘汰；nSFP - 第二代的熱插拔光模塊標準，目前使用范圍和用量最廣泛；安裝密度比GBIC提高一倍；nXENPAK - 第一代10G光模塊的外形標準nX2 - 第二代10G光模塊的外形標準nXFP - 第三代10G光模塊的外形標準nSFP+ - 最新的10G光模塊外形標準，機械尺寸上和SFP一致，信號定義有不同；其他：1*9 GBIC, 2*5 SFF, XPAK，2*10 SFF，還有各種公司定義的一些異形產(chǎn)品產(chǎn)品種類：產(chǎn)品照片產(chǎn)品種類：安裝密度4 口 * 10G8 口 * 10G32口 * 10G產(chǎn)品種類按照速率應(yīng)用、協(xié)議分類nnFE 125MnOC3/STM-1 155MnOC

3、12/STM-4 622MnFC 1.0625GnGE 1.25Gn2FC 2.125GnOC48/STM-16 2.488GnOC48/STM-16 WITH FEC 2.67Gn4FC 4.25Gn8FC 8.5GnOC192/STM-64 9.952Gn10GE 10.3125Gn單位：波特每秒Bd，即每秒傳輸多少個0/1碼元；也可以說，每秒傳輸多少個比特；每個比特BIT都代表了一個信息；光模塊可以支持任何連續(xù)的速率，但是，對于特定的應(yīng)用和產(chǎn)品，都是工作在一個特定的速率上；產(chǎn)品種類協(xié)議組 II以太網(wǎng)絡(luò)：以太網(wǎng)絡(luò)： FE 125M GE 1.25G 10GE 10.3125G光纖通道產(chǎn)品：

4、光纖通道產(chǎn)品： FC 1.0625G 2FC 2.125G 4FC 4.25G 8FC 8.5G電信傳輸網(wǎng)同步數(shù)字序列：電信傳輸網(wǎng)同步數(shù)字序列： OC3/STM-1 155M OC12/STM-4 622M OC48/STM-16 2.488G OC48/STM-16 WITH FEC 2.67G OC192/STM-64 9.952G常見的困惑：高速的模塊是否可以用于低速的場合，比方，設(shè)計1G的模塊是否可以用于155M的場合；答案是否認的，需要具體的分析；主要差異點： 不同的速率的產(chǎn)品對接收端的靈敏度要求不一樣，為高速應(yīng)用設(shè)計的接收機靈敏度比較低； 發(fā)射端的眼圖要求不一樣，比方，對于2.5G

5、以上的產(chǎn)品不對ER提出要求，開場對OMA有要求，10G產(chǎn)品的ER只有4-6db，和低速產(chǎn)品的要求不一致； 不同應(yīng)用的模塊，對碼型的適應(yīng)能力不一樣，通常，F(xiàn)E/GE測試碼型是PRBS7，OC系列的模塊的測試碼型使用PRBS31，會出現(xiàn)更多的連續(xù)的0/1；產(chǎn)品種類按照傳輸距離分類n小于小于20米的超短距離米的超短距離 用于機架內(nèi)的設(shè)備互聯(lián)用于機架內(nèi)的設(shè)備互聯(lián)n小于小于100米的距離米的距離 用于建筑物水平或者垂直方向設(shè)備互聯(lián)用于建筑物水平或者垂直方向設(shè)備互聯(lián) 最大量需求，多用五類最大量需求，多用五類雙絞線完成；雙絞線完成；n小于小于500米的距離米的距離 用于樓層間用于樓層間/相鄰建筑物間的設(shè)備互

6、聯(lián)相鄰建筑物間的設(shè)備互聯(lián) 最大量需求，多用多模最大量需求，多用多模光纖完成；光纖完成；n10公里產(chǎn)品公里產(chǎn)品 用于遠距離建筑物間設(shè)備互聯(lián)用于遠距離建筑物間設(shè)備互聯(lián) 最大量需求，一般采用單模光纖完成；最大量需求，一般采用單模光纖完成；n40公里產(chǎn)品公里產(chǎn)品 城域網(wǎng)絡(luò)城域網(wǎng)絡(luò)n80公里產(chǎn)品公里產(chǎn)品 城域網(wǎng)絡(luò)城域網(wǎng)絡(luò)n120公里產(chǎn)品公里產(chǎn)品 城市間網(wǎng)絡(luò)城市間網(wǎng)絡(luò)n更遠距離的產(chǎn)品更遠距離的產(chǎn)品 省級間網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)省級間網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)產(chǎn)品種類按照傳輸距離分類針對不同的傳輸距離，在不同的速率應(yīng)用中，稱呼是不一樣的：OC系列的模塊：IR1表示15KM、LR1表示40KM、LR2表示80KMFE系列的模塊：100FX表

7、示2KM、100LX表示10KM，100EX表示40KM，100ZX表示80KM；GE系列的模塊：SX表示500米，LX表示5/10KM，ZX表示80KM，EZX 120KM； 也有的公司認為LH為10KM，LX為5KM，還有的，認為LH為80KM，沒有一個特性的標準，需要大家在使用中注意； GLC-LH-SM-C 1000BASE-LX/LH HP： LH 80KM10G的模塊中：SR表示300米，LR表示10KM，ER表示40KM，ZR表示80KM產(chǎn)品種類按照激光器波長/類型分類電口的模塊沒有使用激光器常見波長有：850nm 1310nm 1550nm ( CWDM：1470 1610 間

8、隔20nm )常見激光器類型：VCSEL、FP、DFB、另外還有一個LED發(fā)光二極管常見的組合有： 850nm VCSEL1310nm FP1310nm DFB1550nm FP ( 不常見 1550nm DFB CWDM波長 DFB 1470 1610 產(chǎn)品種類按照探測器類型分類PIN ：光電二極管，光電轉(zhuǎn)化效率約為1A/1WAPD ：雪崩二極管，光電轉(zhuǎn)化效率約為M*1A/1W，正常工作時候，M值通常在10-15之間；產(chǎn)品種類按照工作電壓分類SFP產(chǎn)品：都是統(tǒng)一使用3.3V的工作電壓GBIC產(chǎn)品：MSA上的要求是5V的工作電壓，但是，在其生命后期，很多系統(tǒng)廠商和模塊廠商開場使用3.3V給GB

9、IC供電，減少功耗，所以，出現(xiàn)了5V/3.3V兼容的需要XENPAK/X2產(chǎn)品：有3.3V/5V/APS三路供電，其中APS的供電是根據(jù)模塊上的值可以設(shè)定的，以滿足不同的芯片技術(shù)的需求；XFP產(chǎn)品：有1.8V/3.3V/5V/-5.2V等供電；產(chǎn)品命名舉例nSFP-FE-100FX GT2612nSFP-GE-SX-DD GT2201nSFP-GE-SX-NDD GT2200nGBIC-GE-SX-3.3V-5V-DD GT1200nSFP-GE-EZX-DFB-1550-APD-DD nSFP-GE-LX10-FP-1310-DD 光收發(fā)一體模塊開展趨勢n開展趨勢n小型化n GBIC-SFP

10、n XENPAK-X2-XFP-SFP+n高速化n 100M-1G-10G-40G-100G光模塊的標準化 MSAMSA：MULTISOURCE AGREEMENT，工業(yè)界的聯(lián)盟，保證產(chǎn)品的通用性、互換性，使得同樣一個產(chǎn)品，可以獲得多個供給商的支持，迫使供給商不斷的改進產(chǎn)品、降低本錢、提高效勞質(zhì)量；GBIC: SFF-8053 V5.5SFP: INF-8074IXENPAK: XENPAK MSA 3.0 XFP: INF-8077SFP+: SFF-8432DOM: SFF-8472下載：ftp:/ftp.seagate /sffSFP/GBIC的產(chǎn)品構(gòu)造的產(chǎn)品構(gòu)造激光

11、驅(qū)動芯片DOM控制器TOSAROSASERIAL ID2對差分線一發(fā)一收I2C限幅放大器低速邏輯信號X2/XENPAK的產(chǎn)品構(gòu)造的產(chǎn)品構(gòu)造10G PHY芯片控制器TOSAROSAA0的EEPROM激光驅(qū)動MDIO通訊接口XAUI4*3.125G其他低速信號XFP的產(chǎn)品構(gòu)造的產(chǎn)品構(gòu)造10G CDR控制器TOSAROSA激光驅(qū)動I2CXFI其他低速信號數(shù)字診斷功能n數(shù)字診斷，又稱DD、DOM、DDMI，就是模塊可以向主機實時的提供模塊內(nèi)部的工作狀態(tài)信息，包括：電壓、溫度、發(fā)射光功率、接收光功率、激光器的偏置電流；n2003年前的大局部產(chǎn)品，都沒有DOM的功能；n目前國內(nèi)其他供給商的主要產(chǎn)品都沒有D

12、OM功能；n一線的大廠的主要產(chǎn)品都具備DOM功能；n我們公司的絕大局部產(chǎn)品都具備DOM功能；激光器的構(gòu)造接收器的構(gòu)造TO的構(gòu)造TO的構(gòu)造II單纖雙向?qū)崿F(xiàn)單根光纖實現(xiàn)雙向通信DU單纖雙向模塊的波長常見波長組合為：1310/1550 ：最常見于FE速率的BIDI模塊1310/1490 ：最常見于GE速率的BIDI模塊其它不常見的組合：1310/1550 ： 用于GE速率；1470/1610 ：用于GE以上速率產(chǎn)品的超長距離；產(chǎn)品類型電口模塊多用于水平布線和交換機互聯(lián)nSFP-T，GBIC-T，1000BASE-T技術(shù)nX2-CX4，擴展10G XAUI接口n基于屏蔽雙芯線的CABLE-SFP 分為：有源/無源兩種電口模塊SFP/GBIC-Tn傳輸介質(zhì):雙絞線n電口:RJ45n主機接口:金手指n傳輸速率:1Gn傳輸距離:100米(最大)n直接插入現(xiàn)有的SFP/GBIC接口電口模塊X2/XENPAK-CX4n傳輸介質(zhì): 高頻差分線(8對差分線)n電口: Infiniband 4X connector n主機接口:金手指n傳輸速率:10Gn傳輸距離:15米CABLE-SFPn傳輸介質(zhì): 高頻差分線纜( 2對)n傳輸速率: 最高可以到10Gn傳輸距離: 50cm-20米n局部產(chǎn)品中集成了對信號的重新放大的功能，稱為有源的CABLE-SFPn借助電色散補償技術(shù)，可以把速率提升到10G