光模塊是一個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊,光模塊的作用就是將設(shè)備的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào),這樣就可以在光纖中傳播,有著電纜傳播沒(méi)有的優(yōu)勢(shì),比如傳輸距離、傳輸速率等。到達(dá)目的地后,在通過(guò)光模塊將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào),以便設(shè)備使用。光模塊只是一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置,需要插在或焊在設(shè)備上使用。根據(jù)它的定義,只要有光信號(hào)的地方就會(huì)有光模塊的應(yīng)用。
1、光纖接頭:由半導(dǎo)體激光器、光接收器、激光電路、檢測(cè)電路以及光纖等組成,是光模塊的重要組成部分,主要完成光和電的互相轉(zhuǎn)換。
2、放大器:由運(yùn)放、濾波器、分支放大電路、電阻電容器、多功能運(yùn)放等組成,主要完成電信號(hào)的幅度增強(qiáng)。
3、編碼器:負(fù)責(zé)對(duì)收發(fā)信號(hào)的編碼及檢測(cè),主要包括基帶解調(diào)器、調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字解調(diào)器以及接收編碼器等等。
4、濾波器:主要用于濾除因光信號(hào)反射等原因引起的噪聲,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的純凈傳輸。
5、上電保護(hù)電路:由電機(jī)、晶體管、有源補(bǔ)償元件、電路承受的熱量等組成,完成光模塊的上電保護(hù)。
6、多功能運(yùn)放:由電容器、電阻、運(yùn)放元件等組成,完成光模塊的線性放大、增益控制以及信號(hào)濾波等功能。
1、高純度光學(xué)玻璃
在光通信系統(tǒng)中,高純度光學(xué)玻璃是光模塊的重要材料之一,它具有良好的光學(xué)特性和高的抗腐蝕性能,可用于制作光學(xué)器件和光波導(dǎo)結(jié)構(gòu),如連接器、耦合器、波長(zhǎng)分復(fù)用器等。
2、鋁氧化物陶瓷
鋁氧化物陶瓷是光模塊中應(yīng)用廣泛的一種材料,其物理性能良好,具有高的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的耐高溫性和抗腐蝕性,可用于制作封裝站、透鏡、光柵等部件。
除了以上兩種常見(jiàn)的材料外,光模塊的材料還包括硅、鍺、InP(磷化銦)等。
1、按速率分類
為了滿足各種傳輸速率的需求,產(chǎn)生了不同速率的光模塊:FE光模塊、GE光模塊、10GE光模塊、40GE光模塊。
2、按封裝分類
傳輸速率越高的光模塊,結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。為了滿足不同結(jié)構(gòu)的需求,產(chǎn)生了各種封裝類型的光模塊。例如:SFP封裝、eSFP封裝、SFP+封裝、XFP封裝、QSFP+封裝等。
(1)SFP光模塊:小型可插拔型封裝,SFP光模塊支持LC光纖連接器,支持熱插拔。
(2)eSFP光模塊:增強(qiáng)型SFP,有時(shí)也將eSFP稱為SFP。指的是帶電壓、溫度、偏置電流、發(fā)送光功率、接收光功率監(jiān)控功能的SFP。
(3)SFP+光模塊:指速率提升的SFP模塊,因?yàn)樗俾侍嵘詫?duì)EMI敏感,殼子上面的裙片做的多了,配對(duì)的籠子也相對(duì)縮緊了。
(4)XFP光模塊:“X”是羅馬數(shù)字10的縮寫(xiě),所有的XFP模塊都是10G光模塊。XFP光模塊支持LC光纖連接器,支持熱插拔。相比SFP+光模塊,XFP光模塊尺寸更寬更長(zhǎng)。
(5)QSFP+光模塊:四通道小型可熱插拔光模塊。QSFP+光模塊支持MPO光纖連接器,相比SFP+光模塊尺寸更大。
3、按物理層標(biāo)準(zhǔn)分類
為了滿足數(shù)據(jù)能以不同的形式傳輸,定義了各種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生了支持各種標(biāo)準(zhǔn)的光模塊,詳細(xì)類別如表1中“標(biāo)準(zhǔn)類型”所示。
4、按模式分類
光纖分為單模光纖、多模光纖。為了使用不同類別的光纖,產(chǎn)生了單模光模塊、多模光模塊。
1、交換機(jī)
在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署、數(shù)據(jù)中心建設(shè)都離不開(kāi)光模塊和交換機(jī),光模塊主要是用來(lái)將電信號(hào)與光信號(hào)進(jìn)行傳輸,而交換機(jī)則是對(duì)光電信號(hào)起到轉(zhuǎn)發(fā)作用,交換機(jī)會(huì)采用GBIC、1*9、SFP、SFP+、XFP光模塊等。
2、服務(wù)器
服務(wù)器一般搭配交換機(jī)使用,跟交換機(jī)采用的光模塊相對(duì)應(yīng)。
3、光纖收發(fā)器
光纖收發(fā)器主要應(yīng)用在因網(wǎng)線無(wú)法覆蓋、需要使用光纖來(lái)延長(zhǎng)信號(hào)傳輸?shù)倪h(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)中,常用于光纖入戶、安防監(jiān)控、小區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和廣播電視傳播等領(lǐng)域。光纖收發(fā)器采用1*9與SFP光模塊。
4、光纖路由器
光纖路由器的網(wǎng)口是使用光纖,可以用來(lái)解析入戶光纖中的光訊號(hào)。光纖路由器一般采用SFP光模塊。
5、光纖網(wǎng)卡
光纖網(wǎng)卡能夠?yàn)橛脩粼诳焖僖蕴W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)提供可靠的光纖連接,為用戶提供可靠的光纖到戶和光纖到桌面的解決方案。光纖網(wǎng)卡采用1*9光模塊、SFP光模塊、SFP+光模塊等。
6、視頻光端機(jī)
無(wú)論是模擬光端機(jī)還是數(shù)字光端機(jī),都需要用到光模塊。光模塊把驅(qū)動(dòng)電路和激光器、光電探測(cè)器和放大器集成在一起模塊化,使數(shù)字光端機(jī)成為免調(diào)試產(chǎn)品,大大提升了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的穩(wěn)定性。一般采用1*9單模光模塊,一些高清類的光端機(jī)也會(huì)采用SFP光模塊,如光纖高速球機(jī)。
7、基站
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,移動(dòng)通信基站需要光模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互連,連接固定部分與無(wú)線部分,并通過(guò)空中的無(wú)線傳輸與移動(dòng)臺(tái)相連的設(shè)備。通信基站常采用SFP、XFP光模塊。
1、波長(zhǎng)不同
一般多模光波長(zhǎng)為850nm,單模光波長(zhǎng)則主要以1310nm和1550nm為主。多模光模塊由于模間色散比較嚴(yán)重,只能用于短距離傳輸(SR);而單模光模塊多用于LR、ER、ZR等遠(yuǎn)距離傳輸。通常情況下,傳輸距離在2km以下的,稱為多模模塊;傳輸距離在2km以上的,稱為單模模塊。
2、應(yīng)用范圍不同
多模光模塊多用于傳輸速率相對(duì)較低,傳輸距離相對(duì)較短的網(wǎng)絡(luò)中,如局域網(wǎng)等,這類網(wǎng)絡(luò)中通常具有節(jié)點(diǎn)多、接頭多、彎路多、連接器與耦合器的用量大以及單位光纖長(zhǎng)度使用光源個(gè)數(shù)多等特點(diǎn),使用多模光模塊可以有效的降低網(wǎng)絡(luò)成本;單模光模塊多用于傳輸距離長(zhǎng),傳輸速率相對(duì)較高的線路中,如長(zhǎng)途干線傳輸,城域網(wǎng)建設(shè)等。
3、光纖類型不同
光模塊中的單模,實(shí)際上只指光纖種類。按照光模塊在光纖中的傳輸模式可分為單模光纖和多模光纖。多模光纖簡(jiǎn)稱MMF,纖徑一般為50/125μm或者62.5/125μm,單模光纖簡(jiǎn)稱SMF,纖徑為9/125μm。
4、成本不同
單模光模塊中使用的器件是多模光模塊的兩倍,所以單模光模塊的總體成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于多模光模塊。
5、光源不同
多模光模塊的光源是發(fā)光二極管或激光器,而單模光模塊的光源是LD或光譜線較窄的LED。
6、傳輸距離不同
單模光模塊常用于遠(yuǎn)距離傳輸,傳輸距離可達(dá)150至200km。多模光模塊則用于短距離傳輸中,傳輸距離可達(dá)5km。
1、封裝形式不同
首先可以根據(jù)封裝形式來(lái)區(qū)分。千兆光模塊的封裝形式為SFP,其常見(jiàn)的傳輸速率有1.25G、2.5G、6G,SFP的CDR和電色散補(bǔ)償在模塊之外,起到了減小光模塊的大小和功耗的作用。而萬(wàn)兆光模塊的封裝形式為SFP+或XFP、SFP+光模塊可以傳輸光的波長(zhǎng)是850nm、1310nm或1550nm,SFP+光模塊比XFP的外形尺寸更加緊湊,且成本比XFP低。
2、外形不同
還可以根據(jù)外形的大小來(lái)進(jìn)行區(qū)分。以XFP為封裝的萬(wàn)兆光模塊的外形較大,而以SFP為封裝的千兆光模塊外形較小,因此,通過(guò)外形上的大小就可以區(qū)分千兆光模塊和萬(wàn)兆光模塊了。但是以SFP為封裝的千兆光模塊和以SFP+為封裝的萬(wàn)兆光模塊的大小相同時(shí)這個(gè)方法就不可行了。
3、能否互換
還可以根據(jù)能否互換來(lái)區(qū)分。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是萬(wàn)兆光模塊可以當(dāng)作千兆光模塊來(lái)使用,而千兆光模塊卻不可以當(dāng)作萬(wàn)兆光模塊使用。這是因?yàn)榍д坠饽K的傳輸速率小于萬(wàn)兆光模塊。
光模塊價(jià)格一般是在幾百元到幾千元不等,比如40G QSFP光模塊價(jià)錢(qián):400—3500元;25G SFP28光模塊價(jià)錢(qián):500—1200元。具體價(jià)格與光模塊的種類、品牌、使用壽命等有很大關(guān)系,大家可以根據(jù)官網(wǎng)或商城給出的價(jià)格進(jìn)行參考。
1、封裝速率
光模塊的封裝有SFP:用于155M、1.25G、2.5G、6G光模塊、SFP+:10G光模塊的主流封裝、SFP28:25G光模塊的封裝形式、QSFP+:40G光模塊的封裝形式、QSFP28:100G光模塊的封裝形式。在挑選光模塊時(shí),相關(guān)主設(shè)備會(huì)明確鎖支持的光模塊封裝和速率。
2、傳輸距離
光模塊的傳輸距離分為短距、中距、長(zhǎng)距三種,通常短距離傳輸是指2km以下的傳輸距離,中距為10—20km?!?/span>30km的則為長(zhǎng)距離傳輸,如常見(jiàn)的40km、80km、120km等。我們可以根據(jù)實(shí)際的一個(gè)使用情況來(lái)選擇合適的傳輸距離的光模塊,另外需要注意的是我們選擇的光模塊傳輸距離應(yīng)該比實(shí)際應(yīng)用的傳輸距離略大,這樣才能夠確保傳輸質(zhì)量。
3、接口
常見(jiàn)的光模塊有LC接口、SC接口和MPO接口,光模塊之間要實(shí)現(xiàn)信息交換就必須將兩種光模塊連接起來(lái),選擇光模塊的時(shí)候要注意和連接的跳線接頭相匹配才能插入進(jìn)行傳輸。
4、工作溫度
(1)商用級(jí)溫度(0—70℃):應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心、企業(yè)機(jī)房。因?yàn)閿?shù)據(jù)中心、機(jī)房?jī)?nèi)部都會(huì)安裝空調(diào)來(lái)維持室溫。
(2)擴(kuò)展級(jí)溫度(﹣20—85℃):如果使用在熱帶地區(qū)的室外節(jié)點(diǎn),可以考慮擴(kuò)展溫度的模塊。
(3)工業(yè)級(jí)溫度(﹣40—85℃):用在戶外、偏遠(yuǎn)山區(qū)、隧道等溫度變化大的環(huán)境下,工業(yè)級(jí)光模塊會(huì)導(dǎo)入溫度補(bǔ)償軟件,其作用是用來(lái)保證光模塊有穩(wěn)定的工作電流供給,當(dāng)溫度發(fā)生改變時(shí),溫度補(bǔ)償軟件就會(huì)發(fā)生作用。
5、兼容性
光模塊的設(shè)備廠商都會(huì)對(duì)自己的設(shè)備進(jìn)行不同程度上的加密,也就是我們所說(shuō)的兼容性。自己品牌的模塊只能使用在自己的設(shè)備上面,別的品牌光模塊無(wú)法和自己的設(shè)備進(jìn)行匹配。兼容性廠商需要在光模塊上進(jìn)行不同的兼容性適配,能否完美解決適配問(wèn)題尤為重要。
6、品質(zhì)與服務(wù)
光模塊在使用的第1—2年如果出現(xiàn)問(wèn)題,那么可以判定是光模塊的質(zhì)量問(wèn)題。所以我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)兼容光模塊一定要選擇值得信任的光模塊廠家。
1、安裝前檢查光模塊
(1)檢查光模塊的金手指是否明亮整潔。
(2)檢查光模塊的拉桿是否損壞,光模塊的拉桿是否失效。
(3)檢查光模塊端面是否清潔,清潔光模塊端面透明清晰。
2、在設(shè)備光端口安裝光模塊
光模塊安裝到設(shè)備光端口后,請(qǐng)?jiān)诠饫w跳線前采取防塵措施。光纖跳線必須安裝防塵帽,否則光模塊在光纖跳線與光模塊對(duì)接時(shí)容易被污染。
3、安裝或拔除光纖跳線
(1)光纖跳線插入光模塊前,請(qǐng)固定光模塊的拉桿。
(2)插入光纖跳線時(shí),可以聽(tīng)到輕微的啪聲或輕微的振動(dòng)。
(3)插入設(shè)備后,請(qǐng)拔出光模塊,檢查安裝是否到位。如果拔不出來(lái),說(shuō)明安裝到位。
(4)取出光模塊時(shí),請(qǐng)先取下光纖跳線,再取出光模塊。
(5)取出光模塊時(shí),請(qǐng)先拉出拉桿,再通過(guò)拉桿取出光模塊,禁止強(qiáng)制取出光模塊。
1、防靜電對(duì)策
不論是在房間內(nèi)或是戶外,應(yīng)用光模塊時(shí)務(wù)必采用防靜電對(duì)策,務(wù)必確保在配戴好防靜電膠手套或防靜電智能手環(huán)的情形下拿手觸碰光模塊。
2、取放實(shí)際操作
取放光模塊時(shí)禁止觸碰光模塊火紅金手指,并且務(wù)必確保輕拿小心輕放,避免光模塊遭受擠壓和磕碰,假如取放時(shí)不小心磕碰,那麼不建議再應(yīng)用該光模塊。
3、插下方式
在組裝光模塊時(shí)最先需用勁將其插到底,隨后覺(jué)得輕度的振動(dòng)或是聽(tīng)到“啪”的響聲,意味著光模塊卡鎖卡及時(shí)。插進(jìn)光模塊時(shí),將把手環(huán)合閉;插進(jìn)以后,再拔一下光模塊查驗(yàn)是不是組裝及時(shí),若拔不出則表明已經(jīng)插到底部了。
1、在進(jìn)行任何操作之前,要確保光模塊或者光纖的電纜線已經(jīng)被拔掉,并且燈光指示器都關(guān)閉。
2、找到交換機(jī)上光模塊所在位置,打開(kāi)保護(hù)蓋板,將光模塊鉤子向上,輕拉就可以將其卡口彈出。
3、將手輕放于穩(wěn)固物體上,用拇指和無(wú)名指挈住光模塊,然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)光模塊,當(dāng)感覺(jué)到絆腳被釋放,光模塊漸漸松動(dòng)并釋放,使用相反方向也可以裝回光模塊。
4、使光模塊靜置在防塵袋內(nèi),以免光模塊受損。
中際旭創(chuàng)始創(chuàng)于1987年,專業(yè)的高速光模塊解決方案提供商,是集高端光通信收發(fā)模塊的研發(fā)、設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試和銷(xiāo)售于一體的技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè),為云數(shù)據(jù)中心客戶提供100G、200G、400G和800G等高速光模塊,為電信設(shè)備商客戶提供5G前傳、中傳和回傳光模塊以及應(yīng)用于骨干網(wǎng)和核心網(wǎng)傳輸光模塊等高端整體解決方案。
新易盛成立于2008年,是一家光模塊解決方案與服務(wù)提供商,專注于研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售多種類的高性能光模塊和光器件,產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、電信網(wǎng)絡(luò)、安全監(jiān)控以及智能電網(wǎng)等ICT行業(yè)。新易盛旗下?lián)碛?000多種產(chǎn)品,產(chǎn)品已服務(wù)于全球60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
海信寬帶成立于2003年,是海信集團(tuán)旗下專業(yè)從事高性能光通信產(chǎn)品和家庭多媒體產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及服務(wù)的公司,具備從光芯片、光器件、光模塊到光網(wǎng)絡(luò)終端的全產(chǎn)業(yè)鏈整合能力,實(shí)現(xiàn)了光芯片、光模塊、終端產(chǎn)品三大板塊產(chǎn)品布局,產(chǎn)品主要銷(xiāo)往北美、歐洲、亞洲等全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
華工正源成立于2001年,是華工科技旗下光電子器件研發(fā)公司,主要產(chǎn)品涵蓋有源光器件、智能終端、無(wú)源光器件、光學(xué)零部件等,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于數(shù)字、模擬通信等重要領(lǐng)域。華工正源擁有先進(jìn)的端到端產(chǎn)品線和整體解決方案,先后承擔(dān)了百余項(xiàng)各級(jí)政府項(xiàng)目以及參與起草多項(xiàng)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
劍橋科技成立于2005年,是一家為全球ICT產(chǎn)業(yè)提供ODM/JDM/OEM的設(shè)備廠商,主要從事家庭、企業(yè)及工業(yè)應(yīng)用類ICT終端設(shè)備、高速光組件和高速光模塊、5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三大領(lǐng)域產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用到世界各國(guó)主流電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)。
光迅科技成立于2001年,是主要從事光通信領(lǐng)域內(nèi)光電子器件的開(kāi)發(fā)及制造,具備光電器件芯片關(guān)鍵技術(shù)和大規(guī)模量產(chǎn)能力的上市公司(股票代碼:002281)。光迅科技擁有端到端產(chǎn)品線和整體解決方案,具備從芯片到器件、模塊、子系統(tǒng)全系列產(chǎn)品的垂直整合能力,靈活滿足客戶的差異化需求。
昂納成立于2000年,是全球較大的光通信器件和模塊供應(yīng)商之一,主要為客戶提供高速通信及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的光無(wú)源網(wǎng)絡(luò)子器件、模塊和子系統(tǒng)產(chǎn)品,還可以根據(jù)客戶需求提供客戶化產(chǎn)品解決方案、高集成的子系統(tǒng)的封裝及基于客戶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和規(guī)格的產(chǎn)品。
博創(chuàng)科技創(chuàng)立于2003年,專注于集成光電子器件的規(guī)模化應(yīng)用,為電信和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)提供關(guān)鍵性光電子器件,主營(yíng)光信號(hào)功率和波長(zhǎng)管理器件以及高速光收發(fā)模塊等產(chǎn)品,主要應(yīng)用市場(chǎng)包括接入、傳輸、無(wú)線和數(shù)據(jù)通信四大領(lǐng)域,其中硅光收發(fā)模塊已經(jīng)成功應(yīng)用于5G前傳和數(shù)據(jù)通信兩大領(lǐng)域。
太辰光通信成立于2000年,集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體的上市公司(股票代碼:300570),主營(yíng)業(yè)務(wù)為各種光通信器件、集成功能模塊及光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)、制造和銷(xiāo)售,光器件產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光通信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與維護(hù),包括有源光器件和無(wú)源光器件。
德科立創(chuàng)辦于2000年,是一家專業(yè)從事光電子產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè),建立了光收發(fā)模塊、光放大器、光傳輸子系統(tǒng)三大技術(shù)平臺(tái),產(chǎn)品已通過(guò)德國(guó)TUV認(rèn)證機(jī)構(gòu)的ISO9001:2O15質(zhì)量體系認(rèn)證,成為多家全球知名廠商的供應(yīng)商。