光模块的基础知识.

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资源描述

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010110010110010110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+NOISENOISE+A+A+NOISENOISE-A-A+NOISENOISE+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*9GBIC,2*5SFF,XPAK,2*10SFF,还有各种公司定义的一些异形产品产品种类:产品照片GBICSFPTransceiverSFP+TransceiverXFPTransceiverXENPAKTransceiverX2Transceiver产品种类:安装密度4口*10G8口*10G32口*10G产品种类—按照速率(应用、协议)分类…FE125MOC3/STM-1155MOC12/STM-4622MFC1.0625GGE1.25G2FC2.125GOC48/STM-162.488GOC48/STM-16WITHFEC2.67G4FC4.25G8FC8.5GOC192/STM-649.952G10GE10.3125G…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:FE125MGE1.25G10GE10.3125G光纤通道产品:FC1.0625G2FC2.125G4FC4.25G8FC8.5G电信传输网(同步数字序列):OC3/STM-1155MOC12/STM-4622MOC48/STM-162.488GOC48/STM-16WITHFEC2.67GOC192/STM-649.952G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,EZX120KM;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-C1000BASE-LX/LHHP:LH80KM10G的模块中:SR表示300米,LR表示10KM,ER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:850nm1310nm1550nm(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:850nmVCSEL1310nmFP1310nmDFB1550nmFP(不常见)1550nmDFBCWDM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-100FXGT2612SFP-GE-SX-DDGT2201SFP-GE-SX-NDDGT2200GBIC-GE-SX-3.3V-5V-DDGT1200SFP-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-SFPXENPAK-X2-XFP-SFP+高速化100M-1G-10G-40G-100G光模块的标准化MSAMSA:MULTISOURCEAGREEMENT,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-8053V5.5SFP:INF-8074IXENPAK:XENPAKMSA3.0:SFF-8432DOM:SFF-8472下载:的产品结构激光驱动芯片DOM控制器TOSAROSASERIALID2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10GPHY芯片控制器TOSAROSAA0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10GCDR控制器TOSAROSA激光驱动I2CXFI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DU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—电口模块多用于水平布线和交换机互联SFP-T,GBIC-T,1000BASE-T技术X2-CX4,扩展10GXAUI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:Infiniband4Xconnector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:LEDTOSA(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

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