Во-первых, базовые знания оптического модуля
1. Определение оптического модуля:
Оптический модуль: то есть модуль оптического приемопередатчика.
2.Структура оптического модуля:
Модуль оптического приемопередатчика состоит из оптоэлектронного устройства, функциональной схемы и оптического интерфейса, а оптоэлектронное устройство состоит из двух частей: передающей и приемной.
Передающая часть: электрический сигнал, вводимый с определенной кодовой скоростью, обрабатывается внутренней управляющей микросхемой для управления полупроводниковым лазером (LD) или светоизлучающим диодом (LED) для излучения модулированного светового сигнала с соответствующей скоростью, а оптический внутри предусмотрена схема автоматического управления мощностью.Мощность выходного оптического сигнала остается стабильной.
Приемная часть: модуль ввода оптического сигнала с определенной кодовой скоростью преобразуется в электрический сигнал фотоприемным диодом.После предварительного усилителя выводится электрический сигнал соответствующей кодовой скорости, и выходной сигнал обычно имеет уровень PECL.В то же время сигнал тревоги выводится после того, как входная оптическая мощность меньше определенного значения.
3.Параметры и значение оптического модуля
Оптические модули имеют множество важных оптоэлектронных технических параметров.Однако для двух оптических модулей с возможностью «горячей» замены, GBIC и SFP, при выборе наиболее важными являются следующие три параметра:
Центральная длина волны
В нанометрах (нм) в настоящее время существует три основных типа:
850 нм (ММ, многомодовый, недорогой, но на короткое расстояние передачи, обычно всего 500 м);1310 нм (SM, одномодовый, большие потери при передаче, но небольшая дисперсия, обычно используется для передачи в пределах 40 км);
1550 нм (SM, одномодовый, низкие потери при передаче, но большая дисперсия, обычно используется для передачи на большие расстояния выше 40 км и может напрямую передавать 120 км без реле);
Скорость передачи
Количество битов (битов) данных, передаваемых в секунду, в бит/с.
В настоящее время обычно используются четыре типа: 155 Мбит/с, 1,25 Гбит/с, 2,5 Гбит/с, 10 Гбит/с и т.п.Скорость передачи, как правило, обратно совместима.Поэтому оптический модуль 155M также называется оптическим модулем FE (100 Мбит/с), а оптический модуль 1,25G также называется оптическим модулем GE (Gigabit).Это наиболее широко используемый модуль в оптическом передающем оборудовании.Кроме того, его скорость передачи в оптоволоконных системах хранения данных (SAN) составляет 2 Гбит/с, 4 Гбит/с и 8 Гбит/с.
Дальность передачи
Оптический сигнал не нужно передавать на расстояние, которое может быть передано напрямую, в километрах (также называемых километрами, км).Оптические модули обычно имеют следующие характеристики: многомодовый 550 м, одномодовый 15 км, 40 км, 80 км и 120 км и так далее.
Во-вторых, основная концепция оптических модулей
1. Категория лазера
Лазер является самым центральным компонентом оптического модуля, который вводит ток в полупроводниковый материал и излучает лазерный свет посредством фотонных колебаний и коэффициентов усиления в резонаторе.В настоящее время наиболее часто используемыми лазерами являются лазеры FP и DFB.Разница в том, что полупроводниковый материал и структура резонатора различны.Цена лазера DFB намного дороже, чем лазер FP. Оптические модули с расстоянием передачи до 40 км обычно используют лазеры FP. Оптические модули с расстоянием передачи≥40 км обычно используют лазеры DFB.
2. Передаваемая оптическая мощность и приемная чувствительность
Передаваемая оптическая мощность относится к выходной оптической мощности источника света на передающем конце оптического модуля.Чувствительность приема относится к минимальной принимаемой оптической мощности оптического модуля при определенной скорости и частоте ошибок по битам.
Единицами этих двух параметров являются дБм (имеется в виду децибел милливатт, логарифм единицы мощности мВт, формула расчета 10lg, 1 мВт преобразуется в 0 дБм), которые в основном используются для определения расстояния передачи продукта, различных длин волн, скорость передачи и оптическая мощность передачи оптического модуля и чувствительность приема будут разными, если можно обеспечить расстояние передачи.
3.Потери и дисперсия
Потери – это потери световой энергии из-за поглощения и рассеяния среды и утечки света при передаче света в волокне.Эта часть энергии рассеивается с определенной скоростью по мере увеличения расстояния передачи. Дисперсия в основном вызвана неодинаковой скоростью электромагнитных волн разных длин волн, распространяющихся в одной и той же среде, что приводит к тому, что компоненты оптического сигнала с разными длинами волн достигают точки. приемный конец в разное время из-за накопления расстояния передачи, что приводит к уширению импульса и, следовательно, к невозможности различать сигналы.ценность.Эти два параметра в основном влияют на дальность передачи оптического модуля.В реальном процессе применения оптический модуль 1310 нм обычно рассчитывает потери в линии связи на уровне 0,35 дБм/км, а оптический модуль 1550 нм обычно рассчитывает потери на линии связи на уровне 0,20 дБм/км и вычисляет значение дисперсии.Очень сложно, как правило, только для справки.
4.Срок службы оптического модуля
Единые международные стандарты, 50 000 часов непрерывной работы, 50 000 часов (эквивалентно 5 годам).
Все оптические модули SFP представляют собой интерфейсы LC.Все оптические модули GBIC являются интерфейсами SC.Другие интерфейсы включают FC и ST.