光通信最详细光模块讲解汇总,你不知道的都在这里!

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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)。
封装形式
光模块基本原理
光收发⼀体模块(Optical Transceiver)
渗透聚苯板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。
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光模块内部结构
光模块的主要参数
1. 传输速率
传输速率指每秒传输⽐特数,单位Mb/s 或Gb/s。主要速率:百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。
2.传输距离
光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。⼀般认为2km 及以下的为短距离,10~20km 的为中距离,30km、40km 及以上的为长距离。
■光模块的传输距离受到限制,主要是因为光信号在光纤中传输时会有⼀定的损耗和⾊散。
注意:
• 损耗是光在光纤中传输时,由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失,这部分能量随着传输距离的增加以⼀定的⽐率耗散。
• ⾊散的产⽣主要是因为不同波长的电磁波在同⼀介质中传播时速度不等,从⽽造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积⽽在不同的时间到达接收端,导致脉冲展宽,进⽽⽆法分辨信号值。
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• 因此,⽤户需要根据⾃⼰的实际组⽹情况选择合适的光模块,以满⾜不同的传输距离要求。
3.中⼼波长
• 中⼼波长指光信号传输所使⽤的光波段。⽬前常⽤的光模块的中⼼波长主要有三种:850nm 波段、1310nm 波段以及1550nm 波段。
• 850nm 波段:多⽤于≤2km短距离传输
• 1310nm 和1550nm 波段:多⽤于中长距离传输,2km以上的传输。
光纤类型
1. 光纤模式(Fiber Mode)
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,具
体关系请参见下表。
单模光纤(SMF,Single Mode Fiber),纤芯较细,只能传⼀种模式的光。因此,其模间⾊散很⼩,适⽤于远程通讯。
2. 光纤的端⾯与直径
• 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
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3. 光纤接⼝连接器类型
接⼝连接器⽤于连接可插拔模块及相应的传输媒质。光纤连接器是光纤通信系统中不可缺少的⽆源器件,它的使⽤使得光通道间的可拆式连接成为可能,既⽅便了光系统的调测与维护,⼜使光系统的转接调度更加灵活。
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
SC(Subscriber Connector Standard Connector,标准光纤连接器),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。外观图如下所⽰
LC 连接器(Lucent Connector or Local Connector,朗讯连接器),外观图如下:
注意:为了保护光纤连接器的清洁,请务必保证在未连接光纤时盖上防尘帽。
接⼝指标
输出光功率
输出光功率指光模块发送端光源的输出光功率。
可以理解为光的强度,单位为W或mW或dBm。其中W或mW为线性单位,dBm为对数单位。在通信中,我们通常使⽤dBm来表⽰光功率。
公式:
粉煤灰烧失量P(dBm)=10Log(P/1mW)
光功率衰减⼀半,降低3dB,0dBm的光功率对应1mW
使⽤光功率计测量。针对PON产品,由于其ONU端采⽤的是突发模式,因此需使⽤专⽤的光功率计进⾏测量,串接在线路中,可以即时给出当前上⾏和下⾏的光功率。
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接收灵敏度
接收灵敏度指的是在⼀定速率、误码率情况下光模块的最⼩接收光功率,单位:dBm。⼀般情况下,速率越⾼接收灵敏度越差,即最⼩接收光功率越⼤,对于光模块接收端器件的要求也越⾼。
考虑到光纤⽼化或其他不可预见因素导致的链路损耗增⼤,最佳接收光功率范围控制在接收灵敏度以上2-3dB ⾄过载点以下2-3dB,即上图中的⽩⾊区域。
受压灵敏度
受压灵敏度指输⼊信号在附加了抖动和垂直眼闭(vertical eye closure)劣化条件后测得的灵敏度值,单位:dBm。此

本文发布于:2024-09-21 16:34:24,感谢您对本站的认可!

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