认识光模块光模块定义光模块由光电子器件功能电路和光接口等.DOC

认识光模块 一、光模块定义 ?　　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，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。 二、光模块分类 ?　　按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE，SDH?应用的155M、622M、2.5G、10G； ?　　按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，各种封装见图1～6。 1×9 封装，焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用SC 接口； SFF 封装，焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用LC 接口； GBIC 封装，热插拔千兆接口光模块，采用SC 接口； SFP 封装，热插拔小封装模块，目前最高数率可达4G，多采用LC 接口； XENPAK 封装，应用在万兆以太网，采用SC 接口； XFP 封装，10G 光模块，可用在万兆以太网，SONET 等多种系统，多采用LC 接口。 ? 按照激光类型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB LD； 按照发射波长分：850nm、1310nm、1550nm?等等； 按照使用方式分：非热插拔（1×9、SFF），可热插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP）。 三、光纤连接器的分类和主要规格参数 ?　　光纤连接器是在一段光纤的两头都安装上连接头，主要作光配线使用。 ?　　按照光纤的类型分： 　　　　单模光纤连接器（一般为G.652 纤：光纤内径9um，外径125um）； 　　　　多模光纤连接器（一种是G.651 纤其内径50um，外径125um；另一种是内径62.5um，外径125um）； ?　　按照光纤连接器的连接头形式分：FC，SC，ST，LC，MU，MTRJ 等等，目前常用的有FC，SC，ST，LC，见图7～10。 FC 型，最早由日本NTT 研制。外部加强件采用金属套，紧固方式为螺丝扣。测试设备和光端机选用该种接头较多。 　　SC 型，由日本NTT 公司开发的模塑插拔耦合式连接器。其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩形；插针由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构。紧固方式采用插拔销式，不需要旋转，光纤收发器选用该种接头较多。 　　LC 型，朗讯公司设计的。套管外径为1.25mm，是通常采用的FC-SC、ST 套管外径2.5mm 的一半。提高连接器的应用密度，多部分交换机光模块选用该种接头。 ? 　　按照光纤连接器连接头内插针端面分：PC，SPC，UPC，APC； ?　　按照光纤连接器的直径分：Φ3，Φ2, Φ0.9。 　　光纤连接器的性能主要有光学性能、互换性能、机械性能、环境性能和寿命。其中最重要的是插入损耗和回波损耗这两个指标。针对常用的SC，ST，FC，LC 连接头，指标要求如下： 四、光模块主要参数 ?　　1、光模块传输数率：百兆、千兆、10GE 等等； ?　　2、光模块发射光功率和接收灵敏度。 　　发射光功率指发射端的光强。接收灵敏度指可以探测到的光强度。两者都以dBm?为单位，是影响传输距离的重要参数。 ?　　光模块可传输的距离主要受到损耗和色散两方面受限。 　　损耗限制可以根据公式：损耗受限距离＝（发射光功率－接收灵敏度）/光纤衰减量?来估算。 　　光纤衰减量和实际选用的光纤相关。 　　一般目前的G.652 光纤可以做到1310nm 波段0.5dB/km，1550nm 波段0.3dB/km 甚至更佳。 　　50um多模光纤在850nm 波段4dB/km，1310nm 波段2dB/km。 　　对于百兆、千兆的光模块色散受限远大于损耗受限，可以不作考虑。 　　常见的光模块规格： 3、10GE 光模块遵循802.3ae 的标准，传输的距离和选用光纤类型、光模块光性能相关。如10G－S 传输距离的300m 有如下条件：4、饱和光功率值指光模块接收端最大可以探测到的光功率，一般为-3dBm。当接收光功率大于饱和光功率的时候同样会导致误码产生。因此对于发射光功率大的光模块不加衰减回环测试会出现误码现象。五、光模块功能失效重要原因 ?光模块功能失效分为发射端失效和接收端失效，分析具体原因，最常出现的问题集中在以下几个方面： ?　1、光口污染和损伤 由于光接口的污染和损伤引起光链路损耗变大，导致光链路不通。产生的原因有： 　　A、光模块光口暴露在环境中，光口有灰尘进入而污染； 　　B