下面圖片是一些光模塊

光模塊一般指光收發(fā)一體模塊(Optical
Transceiver),是光通信的核心器件,完成對光信號的光-電/電-光轉換。主要核心由兩部分組成:接收部分(TOSA)和發(fā)射部分(ROSA)。接收部分實(shí)現光-電變換,發(fā)射部分實(shí)現電-光變換。

TOSA: Transmitting Optical Sub-Assembly
光發(fā)射組件:
輸入一定碼率的電信號經(jīng)內部的驅動(dòng)芯片處理后驅動(dòng)半導體激光器(LD)或發(fā)光二極管(LED)發(fā)射出相應速率的調制光信號,其內部帶有光功率自動(dòng)控制電路(APC),使輸出的光信號功率保持穩定。

ROSA: Receiving Optical Sub-Assembly
光接收組件:
一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉換為電信號,經(jīng)前置放大器后輸出相應碼率的電信號,輸出的信號一般為PECL電平。同時(shí)在輸入光功率小于一定值后會(huì )輸出一個(gè)告警信號。

PIN-TIA(二極管-跨阻放大器)是用于光通信系統中將微弱的光信號轉換成電信號并將信號進(jìn)行一定強度低噪聲放大的探測器件,其工作原理是:PIN的光敏面受探測光照射時(shí),由于p-n結處于反向偏置,光生載流子在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生漂移,在外電路產(chǎn)生光電流;光電流通過(guò)跨阻放大器放大輸出,這樣就實(shí)現了光信號轉換成電信號進(jìn)而將電信號初步放大的功能。
隨著(zhù)工藝水平技術(shù)的發(fā)展,可以將小模塊做得更小的尺寸,TOSA和ROSA通過(guò)同軸耦合過(guò)程集成了光源的收發(fā)(LD和PIN/APD),再加上分離器,光纖和其他組件,實(shí)現雙工收發(fā)一體的組件就叫BOSA(Bi-Directional
Optical Sub-Assembly,雙向光發(fā)射接收組件)。

單模單纖:SM-BIDI,AB端成對使用,一根單模光纖連接。

單模單纖:SM-BIDI,AB端成對使用,一根單模光纖連接。

光模塊的類(lèi)型


SFP家族:
因為體積小而快速多樣的發(fā)展。
CFP家族:
Centum
gigabits Form Pluggable,密集波分光通信模塊。傳輸速率可達100-400Gbps。
光模塊演進(jìn)時(shí)間軸


1995年,GBIC(Gigabit Interface Converter)千兆電光轉換接口,是最早成為光電轉換標準接口,這是光模塊的起頭。

1X9封裝的光模塊產(chǎn)品最早產(chǎn)生于1999年,是固定的光模塊產(chǎn)品,通常直接固化(焊接)在通訊設備的電路板上,作為固定的光模塊使用,有時(shí)候也叫9針或9PIN光模塊。
速率為1.25Gbps及以下的低速。

SFP(Small Form-factor Pluggables)可以簡(jiǎn)單的理解為GBIC的升級版本。SFP模塊(體積比GBIC模塊減少一半,可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口數量。由于SFP模塊在功能上與GBIC基本一致,因此,也被有些交換機廠(chǎng)商稱(chēng)為小型化GBIC(Mini-GBIC)。
光模塊按照速率來(lái)分有155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G,市場(chǎng)上常用的多為155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps和10Gbps速率光模塊,在光纖存儲系統中光模塊還有2Gbps、4Gbps和8Gbps這3種速率。SFP光模塊支持千兆以太網(wǎng)、SONET、光纖通道和其他通信標準。

SFP28模塊,基于SFP+的封裝形式,支持25G以太網(wǎng)標準。SFP28能提供25Gb/s的無(wú)誤碼傳輸。
100G
QSFP28光模塊新一代100G光模塊的封裝方式,原理與40G
QSFP+光模塊的類(lèi)似,采用4×25Gbps的方式傳輸100G光信號。因有體積小、端口密度大、功耗低等優(yōu)勢而被廣大廠(chǎng)商喜愛(ài),現在已經(jīng)成為100G光模塊的主流封裝。

100G CFP光模塊是一種外形封裝可插拔模塊,支持熱插拔。CFP系列光模塊從推出到現在共經(jīng)歷了CFP、CFP2到如今的CFP4光模塊,但是它的體積依舊比QSFP28光模塊大,類(lèi)別較少,靈活性不高,散熱情況好。
早期的100G
CFP光模塊,通過(guò)10個(gè)10G的通道,達到100G的傳輸速率,而現在的100G
CFP4光模塊通過(guò)4個(gè)25G通道,實(shí)現100G傳輸,所以傳輸效率更高,穩定性更強。

400G,是目前光通信產(chǎn)業(yè)的主要競爭方向?,F在400G也是規模商用的初期階段。目前有3種支持400Gbps的光模塊,分別是CFP8 、OSFP和QSFP-DD。
CFP8:
CFP8是專(zhuān)門(mén)針對400G提出的封裝形式,其尺寸與CFP2相當。支持25Gbps和50Gbps的通道速率,通過(guò)16x25G或8x50電接口實(shí)現400Gbps模塊速率。
OSFP 和QSFP-DD:
在光口側主要是使用8路53Gbps PAM4或者4路106Gbps PAM4實(shí)現400G的信號傳輸,在電口側使用8路53Gbps PAM4電信號,采用OSFP或QSFP-DD的封裝形式。
封裝的尺寸

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