光模塊用于光信號(hào)的傳輸,傳輸媒質(zhì)為光纖。光纖傳輸方式損耗低,傳輸距離遠(yuǎn),在長(zhǎng)距離傳輸方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。目前常規(guī)通用的光模塊主要包括:光發(fā)送器,光接收器,Transceiver(光收發(fā)一體模塊)以及Transponder(光轉(zhuǎn)發(fā)器)。
一.光模塊分類
1. Transceiver(光收發(fā)一體模塊)
Transceiver的主要功能是實(shí)現(xiàn)光電/電光變換,包括光功率控制、調(diào)制發(fā)送,信號(hào)探測(cè)、IV轉(zhuǎn)換以及限幅放大判決再生功能,此外還有些防偽信息查詢、TX-disable等功能,常見(jiàn)的有:SIP9、SFF、SFP、GBIC、XFP等。
2. Transponder(光轉(zhuǎn)發(fā)器)
Transponder除了具有光電變換功能外,還集成了很多的信號(hào)處理功能,如:MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及監(jiān)控等功能。
二.光模塊常規(guī)參數(shù)
1.傳輸速率(Data Rate)
傳輸速率指每秒傳輸比特?cái)?shù),單位Mb/s或Gb/s。H3C低端系列以太網(wǎng)交換機(jī)所支持光模塊主要提供以下三種級(jí)別的傳輸速率:百兆、千兆和10G。
2. 傳輸距離
光模塊的傳輸距離分為短距、中距和長(zhǎng)距三種。一般認(rèn)為2km及以下的為短距離,10~20km的為中距離,30km、40km及以上的為長(zhǎng)距離。
光模塊的傳輸距離受到限制,主要是因?yàn)楣庑盘?hào)在光纖中傳輸時(shí)會(huì)有一定的損耗和色散。
損耗是光在光纖中傳輸時(shí),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?yàn)椴煌ㄩL(zhǎng)的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)速度不等,從而造成光信號(hào)的不同波長(zhǎng)成分由于傳輸距離的累積而在不同的時(shí)間到達(dá)接收端,導(dǎo)致脈沖展寬,進(jìn)而無(wú)法分辨信號(hào)值。因此,用戶需要根據(jù)自己的實(shí)際組網(wǎng)情況選擇合適的光模塊,以滿足不同的傳輸距離要求。
3. 中心波長(zhǎng)
中心波長(zhǎng)指光信號(hào)傳輸所使用的光波段。目前常用的光模塊的中心波長(zhǎng)主要有三種:850nm波段、1310nm波段以及1550nm波段。
·850nm波段:多用于短距離傳輸
·1310nm和1550nm波段:多用于中長(zhǎng)距離傳輸
4. 光纖類型
4.1.光纖模式(Fiber Mode)
按光在光纖中的傳輸模式可將光纖分為單模光纖和多模光纖兩種。
多模光纖(MMF,Multi Mode Fiber),纖芯較粗,可傳多種模式的光。但其模間色散較大,且隨傳輸距離的增加模間色散情況會(huì)逐漸加重。多模光纖的傳輸距離還與其傳輸速率、芯徑、模式帶寬有關(guān),具體關(guān)系請(qǐng)參見(jiàn)
單模光纖(SMF,Single Mode Fiber),纖芯較細(xì),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠(yuǎn)程通訊。
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以太網(wǎng)交換機(jī)常用的光模塊
有SFP,GBIC,XFP,XENPAK。它們的英文全稱,中文名不常用,可以簡(jiǎn)單了解下
·SFP: Small Form-factor Pluggable transceiver ,小封裝可插拔收發(fā)器
·GBIC :GigaBit Interface Converter,千兆以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器
·XFP: 10-Gigabit small Form-factor Pluggable transceiver 萬(wàn)兆以太網(wǎng)接口小封裝可插拔收發(fā)器
·XENPAK: 10 Gigabit EtherNet Transceiver PAcKage萬(wàn)兆以太網(wǎng)接口收發(fā)器集合封裝
按照速率分:以太網(wǎng)應(yīng)用的100Base(百兆)、1000Base(千兆)、10GE
SDH應(yīng)用的155M、622M、2.5G、10G
按照封裝分:SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP,各種封裝見(jiàn)
SFF封裝——焊接小封裝光模塊,一般速度不高于千兆,多采用LC接口
GBIC封裝——熱插拔千兆接口光模塊,采用SC接口
SFP封裝——熱插拔小封裝模塊,目前最高數(shù)率可達(dá)4G,多采用LC接口
XENPAK封裝——應(yīng)用在萬(wàn)兆以太網(wǎng),采用SC接口
XFP封裝——10G光模塊,可用在萬(wàn)兆以太網(wǎng),SONET等多種系統(tǒng),多采用LC接口
按照激光類型分:LED、VCSEL、FP LD、DFB L
按照發(fā)射波長(zhǎng)分:850nm、1310nm、1550nm等等
按照使用方式分:非熱插拔(1×9、SFF),可熱插拔(GBIC、SFP、XENPAK、XFP)
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光纖連接器
光纖連接器由光纖和光纖兩端的插頭組成,插頭由插針和外圍的鎖緊結(jié)構(gòu)組成。根據(jù)不同的鎖緊機(jī)制,光纖連接器可以分為FC型、SC型、LC型、ST型和MTRJ型。
·FC連接器采用螺紋鎖緊機(jī)構(gòu),是發(fā)明較早、使用最多的一種光纖活動(dòng)連接器。
·SC是一種矩形的接頭,由NTT研制,不用螺紋連接,可直接插拔,與FC連接器相比具有操作空間小,使用方便。低端以太網(wǎng)產(chǎn)品非常常見(jiàn)。
·LC是由LUCENT開(kāi)發(fā)的一種Mini型的SC連接器,具有更小的體積,已廣泛在系統(tǒng)中使用,是今后光纖活動(dòng)連接器發(fā)展的一個(gè)方向。低端以太網(wǎng)產(chǎn)品非常常見(jiàn)。
·ST連接器是由AT&T公司開(kāi)發(fā)的,用卡口式鎖緊機(jī)構(gòu),主要參數(shù)指標(biāo)與FC和SC連接器相當(dāng),但在公司應(yīng)用并不普遍,通常都用在多模器件連接,與其它廠家設(shè)備對(duì)接時(shí)使用較多。
·MTRJ的插針是塑料的,通過(guò)鋼針定位,隨著插拔次數(shù)的增加,各配合面會(huì)發(fā)生磨損,長(zhǎng)期穩(wěn)定性不如陶瓷插針連接器。
問(wèn):最常見(jiàn)的幾種類型,比如說(shuō)X2、XPK 、SFP、GLC-T.....都用在什么設(shè)備上?
答:說(shuō)得簡(jiǎn)單點(diǎn)就是有光纖的地方就會(huì)有光模塊。具體設(shè)備:光端機(jī),光纖收發(fā)器,交換機(jī),
光網(wǎng)卡,光纖高速球機(jī),基站,直放站等。SFP常用于4G以下的速率。XPK常用于萬(wàn)兆速率。
問(wèn):什么是TOSLINK?
答:TOSLINK是一個(gè)光傳輸器件,將數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)化為一個(gè)光信號(hào)并傳輸數(shù)據(jù)。
它通過(guò)一個(gè)光傳輸模塊將一個(gè)數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字光信號(hào),轉(zhuǎn)化的光信號(hào)通過(guò)光纖到達(dá)感光模塊。感光模塊將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回一個(gè)數(shù)字電信號(hào)。光傳輸模塊組成一個(gè)LED(或者LD),它是一個(gè)光發(fā)射元件,一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)它。感光模塊組成一個(gè)光電二極管,它是一個(gè)感光元件和一個(gè)波形修整電路。由于各自的電路有一個(gè)TTL或者PECL界面,他們能夠很容易地連接至其它電路。
問(wèn):SBS閥值與入纖功率及傳輸距離的關(guān)系?
答:
| SBS閥值 | 入纖光功率 | 傳輸距離 |
| 13dBm | ≤13dBm | ≤120Km |
| 16dBm | ≤16dBm | ≤80Km |
| 18dBm | ≤18dBm | ≤70Km |
SBS效應(yīng)是激光與光纖相互作用的產(chǎn)物,是隨光纖的長(zhǎng)度而積累的。當(dāng)入纖光功率大于SBS閥值,但傳輸距離較短(SBS未積累起來(lái)),便對(duì)功率進(jìn)行分配,如20dBm入纖傳輸≤15Km,25dBm入纖傳輸≤5Km,馬上進(jìn)行功率分配,再以小功率入纖,經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)的CNR影響不大。SBS閥值不夠會(huì)造成系統(tǒng)低頻道CNR劣化(低頻道出現(xiàn)雪花),SBS閥值過(guò)量會(huì)造成系統(tǒng)高頻道CSO劣化(高頻道出現(xiàn)斜紋干擾)。