光模块的分类和主要功能.ppt

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1、光模块产品介绍,产品简介,光模块的基本功能：光电转换,发射,接收,发射,接收,0 1 0 1 1 0,0 1 0 1 1 0,0 1 0 1 1 0,电信号,光信号,电信号,电信号：高电压表示1，低电压表示0光信号：有光表示1，无光/弱光表示0,+A,+A+NOISE,NOISE,+A,+A+NOISE,NOISE,-A,-A+NOISE,NOISE,+A+NOISE-（-A+NOISE）=2A,产品的分类方法,封装传输距离速率/协议激光器的波长,其他特性：工作温度范围、适用的传输介质（光纤）类型、是否有数字诊断、激光器的类型、接收器类型等等；,产品种类：按照封装分类,GBIC-最早的热插拔模

2、块标准，目前基本上快被淘汰；SFP-第二代的热插拔光模块标准，目前使用范围和用量最广泛；安装密度比GBIC提高一倍；XENPAK-第一代10G光模块的外形标准X2-第二代10G光模块的外形标准XFP-第三代10G光模块的外形标准SFP+-最新的10G光模块外形标准，机械尺寸上和SFP一致，信号定义有不同；,其他：1*9 GBIC,2*5 SFF,XPAK，2*10 SFF，还有各种公司定义的一些异形产品,产品种类：产品照片,产品种类：安装密度,4 口*10G,8 口*10G,32口*10G,产品种类按照速率（应用、协议）分类,FE 125MOC3/STM-1 155MOC12/STM-4 62

3、2MFC 1.0625GGE 1.25G2FC 2.125GOC48/STM-16 2.488GOC48/STM-16 WITH FEC 2.67G4FC 4.25G8FC 8.5GOC192/STM-64 9.952G10GE 10.3125G,单位：波特每秒Bd，即每秒传输多少个0/1码元；也可以说，每秒传输多少个比特；每个比特BIT都代表了一个信息；光模块可以支持任何连续的速率，但是，对于特定的应用和产品，都是工作在一个特定的速率上；,产品种类协议组 II,以太网络：FE 125M GE 1.25G 10GE 10.3125G光纤通道产品：FC 1.0625G 2FC 2.125G 4F

4、C 4.25G 8FC 8.5G电信传输网（同步数字序列）：OC3/STM-1 155M OC12/STM-4 622M OC48/STM-16 2.488G OC48/STM-16 WITH FEC 2.67G OC192/STM-64 9.952G,常见的困惑：,高速的模块是否可以用于低速的场合，比如，设计1G的模块是否可以用于155M的场合；答案是否定的，需要具体的分析；,主要差异点：不同的速率的产品对接收端的灵敏度要求不一样，为高速应用设计的接收机灵敏度比较低；发射端的眼图要求不一样，比如，对于2.5G以上的产品不对ER提出要求，开始对OMA有要求，10G产品的ER只有4-6db，和低

5、速产品的要求不一致；不同应用的模块，对码型的适应能力不一样，通常，FE/GE测试码型是PRBS7，OC系列的模块的测试码型使用PRBS31，会出现更多的连续的0/1；,产品种类按照传输距离分类,小于20米的超短距离 用于机架内的设备互联小于100米的距离 用于建筑物水平或者垂直方向设备互联（最大量需求），多用五类双绞线完成；小于500米的距离 用于楼层间/相邻建筑物间的设备互联（最大量需求），多用多模光纤完成；10公里产品 用于远距离建筑物间设备互联（最大量需求），一般采用单模光纤完成；40公里产品 城域网络80公里产品 城域网络120公里产品 城市间网络更远距离的产品 省级间网络互联,产品种

6、类按照传输距离分类,针对不同的传输距离，在不同的速率（应用）中，称呼是不一样的：OC系列的模块：IR1表示15KM、LR1表示40KM、LR2表示80KMFE系列的模块：100FX表示2KM、100LX表示10KM，100EX表示40KM，100ZX表示80KM；GE系列的模块：SX表示500米，LX表示5/10KM，ZX表示80KM，EZX 120KM；也有的公司认为LH为10KM，LX为5KM，还有的，认为LH为80KM，没有一个特性的标准，需要大家在使用中注意；GLC-LH-SM-C 1000BASE-LX/LH HP：LH 80KM10G的模块中：SR表示300米，LR表示10KM，E

7、R表示40KM，ZR表示80KM,产品种类按照激光器波长/类型分类,电口的模块没有使用激光器常见波长有：850nm 1310nm 1550nm(CWDM：1470 1610 间隔20nm)常见激光器类型：VCSEL、FP、DFB、另外还有一个LED发光二极管常见的组合有：850nm VCSEL1310nm FP1310nm DFB1550nm FP(不常见）1550nm DFB CWDM波长 DFB（1470 1610）,产品种类按照探测器类型分类,PIN：光电二极管，光电转化效率约为1A/1WAPD：雪崩二极管，光电转化效率约为M*1A/1W，正常工作时候，M值通常在10-15之间；,产品种

8、类按照工作电压分类,SFP产品：都是统一使用3.3V的工作电压GBIC产品：MSA上的要求是5V的工作电压，但是，在其生命后期，很多系统厂商和模块厂商开始使用3.3V给GBIC供电，减少功耗，所以，出现了5V/3.3V兼容的需要XENPAK/X2产品：有3.3V/5V/APS三路供电，其中APS的供电是根据模块上的值可以设定的，以满足不同的芯片技术的需求；XFP产品：有1.8V/3.3V/5V/-5.2V等供电；,产品命名举例,SFP-FE-100FX GT2612SFP-GE-SX-DD GT2201SFP-GE-SX-NDD GT2200GBIC-GE-SX-3.3V-5V-DD GT12

9、00SFP-GE-EZX-DFB-1550-APD-DD SFP-GE-LX10-FP-1310-DD,光收发一体模块发展趋势,发展趋势小型化 GBIC-SFP XENPAK-X2-XFP-SFP+高速化 100M-1G-10G-40G-100G,光模块的标准化 MSA,MSA：MULTISOURCE AGREEMENT，工业界的联盟，保证产品的通用性、互换性，使得同样一个产品，可以获得多个供应商的支持，迫使供应商不断的改进产品、降低成本、提高服务质量；GBIC:SFF-8053 V5.5SFP:INF-8074IXENPAK:XENPAK MSA 3.0 www.xenpak.orgXFP:

10、INF-8077SFP+:SFF-8432DOM:SFF-8472下载：ftp:/,SFP/GBIC的产品结构,激光驱动芯片,DOM控制器,TOSA,ROSA,SERIAL ID,2对差分线一发一收,I2C,限幅放大器,低速逻辑信号,X2/XENPAK的产品结构,10G PHY芯片,控制器,TOSA,ROSA,A0的EEPROM,激光驱动,MDIO通讯接口,XAUI4*3.125G,其他低速信号,XFP的产品结构,10G CDR,控制器,TOSA,ROSA,激光驱动,I2C,XFI,其他低速信号,数字诊断功能,数字诊断，又称DD、DOM、DDMI，就是模块可以向主机实时的提供模块内部的工作状态

11、信息，包括：电压、温度、发射光功率、接收光功率、激光器的偏置电流；2003年前的大部分产品，都没有DOM的功能；目前国内其他供应商的主要产品都没有DOM功能；一线的大厂的主要产品都具备DOM功能；我们公司的绝大部分产品都具备DOM功能；,激光器的结构,接收器的结构,TO的结构,TO的结构II,单纤双向实现,单根光纤实现双向通信,D,U,单纤双向模块的波长,常见波长组合为：1310/1550：最常见于FE速率的BIDI模块1310/1490：最常见于GE速率的BIDI模块其它不常见的组合：1310/1550：用于GE速率；1470/1610：用于GE以上速率产品的超长距离；,产品类型电口模块,多

12、用于水平布线和交换机互联SFP-T，GBIC-T，1000BASE-T技术X2-CX4，扩展10G XAUI接口基于屏蔽双芯线的CABLE-SFP 分为：有源/无源两种,电口模块SFP/GBIC-T,传输介质:双绞线电口:RJ45主机接口:金手指传输速率:1G传输距离:100米(最大)直接插入现有的SFP/GBIC接口,电口模块X2/XENPAK-CX4,传输介质:高频差分线(8对差分线)电口:Infiniband 4X connector 主机接口:金手指传输速率:10G传输距离:15米,CABLE-SFP,传输介质:高频差分线缆(2对)传输速率:最高可以到10G传输距离:50cm-20米部分产品中集成了对信号的重新放大的功能，称为有源的CABLE-SFP借助电色散补偿技术，可以把速率提升到10G以上；,产品类型变速率的产品,SFP封装主机端千兆接口、网络端实现百兆连接主要的原理就是利用SGMII协议，将同样的数据包在千兆接口上传10遍，这样，实际速率就是100M了GE-100FX：LED TOSA(1310nm)传输介质:多模光纤 传输距离:2KM针对性:针对CISCO 特定机型设计HP/EXTREME也有类似的产品，我们公司还没有跟进变速率的产品也可以实现到其他各种不同的传输距离,