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光模块之入门篇(2011-05-23 16:12:27)前言：从一个有两年硬件经验的笔记本本行业转到了光模块行业，从一个开始完全不懂什么是所谓的光模块开始入手，一步步的让自己的理论清晰，现在还不敢说已经懂了，只敢说略懂一二。
（什么都略懂一点，生活更精彩一点呵！）光模块是什么？我第一反应百度一下(习惯了用百度，偶尔用下google，让我诧异的当我用google检索光模块时，出来的第一行竟是“光模块_百度百科”！)正文：光模块是什么？英文：Optical module。
我认识新事物的习惯先想知道它是用在什么地方的(侧重实际应用)，然后再去一步步的了解它的原理及作用。
刚开始对于光模块用在什么地方是我一直很困惑的问题，虽然已经知道光模块是用在光纤通信系统中，用到网络传输系统中，具体用在哪些设备上面？可能要等实际接触到产品才能深有体会。
从“中国电信SFP封装的PON ONU模块技术要求_20101118v2”，终于知道SFP封装的PON ONU模块的应用地方：SFP封装的PON ONU模块可以插在DSLAM、以太网交换机设备的SFP上联口中，使其具备PON的上联接口，应用于FTTB/N场景；SFP封装的PON ONU模块可以插在以太网上行家庭网关HGW（HGW应有SFP接口）上，成为PON上行的家庭网关设备；SFP封装的PON ONU模块可以插在数字摄像头（数字摄像头应具备SFP接口）上，成为PON上行的数字摄像头设备；SFP封装的PON ONU模块可以插在无线路由器AP上，形成PON上行AP设备。
上面写了一大段应用场景，我刚开始看时也是晕了，完全不知所云，直接给大家上个图，直观很多：这个图其实画的是两个通信设备通过光纤通信的过程，通信设备要把信息发给另一个通信设备，中间是通信光纤传输的，要把信息传到光纤上中间就需要一个转换模块来完成转换功能，这就是光模块要完成的工作，图中标出的两个Transceiver就是光模块的一种。
光强模块知识点光模块的基础知识光模块的基础知识1、界定：光模块：也就是光收取和发送一体控制模块。
2、构造：光收取和发送一体控制模块由光电器件、作用电源电路跟光插口等构成，光电器件包含发送和接受两一部分。
发送一部分是：键入一定视频码率的电子信号经內部的驱动器集成ic解决后驱动半导体材料激光发生器（LD）或发光二极管（LED）发送出相对应速度的调配光信号灯不亮，其內部含有激光功率全自动控制回路，使导出的光信号灯不亮输出功率长期保持。
接受一部分是：一定视频码率的光信号灯不亮键入控制模块后由光检测二极管变换为电子信号。
经前置放大器后輸出相对应视频码率的电子信号，輸出的数据信号一般为PECL脉冲信号。
与此同时在键入激光功率低于一定值后会輸出一个告警信号。
3、光模块的主要参数及实际意义光模块有很多很重要的光学性能参数，但针对SFP这类热插拔光模块来讲，采用时最关心的也是下边三个主要参数：1）核心光波长企业纳米技术（nm），现阶段具体有3种：850nm（MM，多模光纤，低成本但传输间距短，一般只有传输500M）；1310nm（SM，多模，传输全过程中消耗大但散射小，一般用以40KM之内的传输）；1550nm（SM，多模，传输全过程中耗损小但散射大，一般用以40KM之上的远距离传输，比较远能够无无线中继立即传输120KM）除开之上几类基本光波长，在多通道传输中也会使用CWDM光波长（SM，多模，彩光模块），DWDM光波长（SM，多模，彩光模块）2）传输速度每秒传输数据信息的比特犬数（bit），企业bps。
现阶段较常用的有7种：155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps、25Gbps、40Gbps、100Gbps等。
传输速度一般兼容问题，因而155M 光模块也称FE（百兆）光模块，1.25G 光模块也称GE（千兆网卡）光模块，10G光模块也称10GE（千兆）光模块，这也是现阶段光传输机器设备中使用较多的控制模块。
光模块知识点总结光模块是一种集成光学器件和电子器件的新型器件，其应用领域涉及通信、传感、医疗、工业等多个领域。
随着光纤通信技术和激光器技术的发展，光模块有着越来越广泛的应用需求。
本文将围绕光模块的应用、结构、工作原理等方面进行详细的介绍和总结。
一、光模块的应用光模块在通信、传感、医疗、工业等领域有广泛的应用。
在通信领域，光模块主要用于光纤通信系统中的光传输和接收。
在传感领域，光模块可以实现高精度的光电传感，用于测量光信号的强度、频率、相位等信息。
在医疗领域，光模块可以用于激光手术、光学诊断等应用。
在工业领域，光模块可以用于激光加工、光学检测等领域。
可以说，光模块在现代科技领域中有着重要的应用价值。
二、光模块的结构光模块由光学器件和电子器件组成，其中光学器件包括激光器、光电探测器、光纤耦合器、滤波器等，电子器件包括电路驱动、信号处理等。
激光器产生光信号，光电探测器接收光信号，光纤耦合器实现激光器与光纤的耦合，滤波器用于光信号的滤波，电路驱动用于控制激光器的工作，信号处理用于处理光电探测器接收到的信号。
光模块的结构复杂，需要加工、组装和调试等多个环节才能完成一套成品。
三、光模块的工作原理光模块的工作原理主要包括激光器的工作原理、光电探测器的工作原理和光纤传输的工作原理。
激光器是利用激光共振器发射激光，光电探测器是利用半导体材料的光电效应将光信号转换为电信号，光纤传输是利用光纤的全反射特性将光信号传输到远处。
光模块的工作原理在这三个方面都有着严密的理论基础，是光模块能够正常工作的基础。
四、光模块的发展趋势随着光通信和激光器技术的不断发展，光模块也在不断的改进和升级。
未来光模块的发展趋势主要包括以下几个方面：一是器件集成化，即将多个器件集成到一个芯片中，实现器件的微型化和集成化；二是器件多功能化，即实现一个器件可以实现多个功能，如同时具备激光发射和光电探测功能；三是材料先进化，即采用新型材料来提高器件的性能和稳定性；四是工艺精密化，即加工和制造技术的不断改进，实现器件的精密加工和高质量制造。
光模块基础知识大全、分类及选用光模块基础知识大全、分类及选用一、光模块基本知识1、定义：光模块：也就是光收发一体模块。
2、结构：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收两部分。
发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理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保持稳定。
接收部分是：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，输出的信号一般为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。
3、光模块的参数及意义光模块有很多很重要的光电技术参数，但对于GBIC和SFP这两种热插拔光模块而言，选用时最关注的就是下面三个参数：1）中心波长单位纳米（nm），目前主要有3种：850nm（MM，多模，成本低但传输距离短，一般只能传输500M）；1310nm (SM，单模，传输过程中损耗大但色散小，一般用于40KM以内的传输)；1550nm (SM，单模，传输过程中损耗小但色散大，一般用于40KM以上的长距离传输，最远可以无中继直接传输120KM)；2）传输速率每秒钟传输数据的比特数（bit），单位bps。
目前常用的有4种: 155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等。
传输速率一般向下兼容，因此155M 光模块也称FE（百兆）光模块，1.25G光模块也称GE （千兆）光模块，这是目前光传输设备中应用最多的模块。
此外，在光纤存储系统（SAN）中它的传输速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps。
3）传输距离光信号无需中继放大可以直接传输的距离，单位千米（也称公里，km）。
光模块一般有以下几种规格：多模550m，单模15km、40km、80km和120km 等等。
除以上3种主要技术参数（波长，速率，距离）外，光模块还有如下几个基本概念，这些概念只需简单了解就行。
光模块介绍知识详解光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。
发射部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理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保持稳定。
接收部分是: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。
一、光模块发展简述1、光模块分类按封装：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。
按波长：常规波长、CWDM、DWDM等。
按模式：单模光纤（黄色）、多模光纤（橘红色）。
按使用性：热插拔（GBIC、SFP、XFP、XENPAK）和非热插拔（1*9、SFF）。
二、光模块基本原理1、光收发一体模块（Optical Transceiver)光收发一体模块是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。
由两部分组成：接收部分和发射部分。
接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。
发射部分：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理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(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。
接收部分：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，输出的信号一般为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。
1. 光纤模式（Fiber Mode）按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种。
多模光纤(MMF，Multi Mode Fiber)，纤芯较粗，可传多种模式的光。
但其模间色散较大，且随传输距离的增加模间色散情况会逐渐加重。
多模光纤的传输距离还与其传输速率、芯径、模式带宽有关。
光模块及光器件常识
光模块：
光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，因为设备上的光口需要通过光模块把电信号转成光信号，再通过光纤传输：
1）类型上主要分为SFP（小）和GBIC（大）以及XFP（小），SFP和GBIC对应的光纤跳线（对）为LC和SC的，目前新的一些网络设备都是SFP的光口，GBIC已经比较少了；XFP用于万兆，也是接LC的；
2）传输模式分为单模（黄）和多模（橙），多模波长一般般为850nm，单模有两种为1310nm 和1550nm；分别对应的传输距离为：
多模：850纳米波长/550米距离的
单模：1310纳米波长/10公里距离的
单模：1550 纳米波长/40公里距离的
单模：1550 纳米波长/80公里距离的
多模只有一种传输距离，单模有两种波长，单有三种传输距离
3）传输速率分为千兆和万兆，XFP都是用于万兆；千兆模块一般标有1.25G标示，万兆模块一般标有10G标示；
光模块还有一种单纤收发的，即只用插一根光纤实现收发，我们设备不支持，单纤收发一般可能运营商接入线路较多
SFP LC
GBIC:SC
XFP LC
光纤
光纤基本都是成对的一根收（TX）一根发（RX）
光纤跳线的接头，由于光模块有LC、SC接口的区分，所以相应的
光纤也有此区分，以对接光模块。
根据光纤两端接口来区分，
有3类： LC-SC、LC-LC、SC-SC
根据承载的光信号波长的不同，光纤分为单模及多模。
A）单模光纤：仅允许一个模式传输，色散小，传输距离远，工作在1310
及1550nm。
单模光纤线体为黄色，接头和保护套为蓝色。
B）多模光纤：允许上百个模式传输，色散大，传输距离近，工作在850nm
及1310nm。
多模光纤线体为橘黄色，接头和保护套用米色或者黑色；
单模多模
光电转换模块
用于光口转成电口的模块，在光口上插入该模块直接转成以太网口，也分为SFP和GBIC两种
SFP GBIC
外置光电转换器
光纤收发器，外置设备做光电装换
分光器
将光信号进行耦合、分支、分配的光设备。
具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，常用M×N来表示一个分路器，有M个输入端和N个输出端。
光分路器主要用于旁路部署时，把主光路的信号复制一部分到旁路设备中。
光口bypass:
保护光设备出现故障时，使网络自动跳过该节点，形成直通状态进行通信，使整网络通畅，保证网络不受影响。
光口bypass从传输模式上分为单模和多模两种，一般情况下都是单模或者都是多模的，如果需要一个光口bypass设备同时有单模和多模，需要定制，而且在4U的设备上才可以；光口bypass在传输速率上没有区别，千兆和万兆都是一样的；
一般bypass都需要和设备接心跳线来作控制，我们设备只有一个心跳口，所以只能接一个光口bypass，但是Silicom有智能bypass类型，可以无需接心跳口；
当设备宕机、重启、掉电或者bypass设备本身断电的情况下会进行bypass切换
国产bypass Silicom bypass
光口bypass接线图：
正常情况
Bypass情况。
