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1、光模块产品介绍 产品简介 1 光模块的基本功能 光电转换 发射 接收 发射 接收 010110 010110 010110 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 2 A A NOISE NOISE A A NOISE NOISE A A NOISE NOISE A NOISE A NOISE 2A 3 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 4 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
2、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 5 产品种类 产品照片 6 产品种类 安装密度 4口 10G 8口 10G 32口 10G 7 产品种类 按照速率 应用 协议 分类 FE125MOC3 STM 1155MOC12 STM 4622MFC1 0625GGE1 25G2FC
3、2 125GOC48 STM 162 488GOC48 STM 16WITHFEC2 67G4FC4 25G8FC8 5GOC192 STM 649 952G10GE10 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 8 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 1155MO
4、C12 STM 4622MOC48 STM 162 488GOC48 STM 16WITHFEC2 67GOC192 STM 649 952G 9 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
5、块的测试码型使用PRBS31 会出现更多的连续的0 1 10 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 11 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
6、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 12 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
7、 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 13 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 14 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
8、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 15 产品命名举例 SFP FE 100FXGT2612SFP GE SX DDGT2201SFP GE SX NDDGT2200GBIC GE SX 3 3V 5V DDGT1200SFP GE EZX DFB 1550 APD DD SFP GE LX10 FP 1310 DD 16 光收发
9、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 17 光模块的标准化MSA MSA 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 0www xenpak orgXFP INF 8077SFP SFF 8432DOM SFF 8472下载 ftp 18 SFP GBIC的产品结构 激光驱动芯
10、片 DOM控制器 TOSA ROSA SERIALID 2对差分线一发一收 I2C 限幅放大器 低速逻辑信号 19 X2 XENPAK的产品结构 10GPHY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 20 XFP的产品结构 10GCDR 控制器 TOSA ROSA 激光驱动 I2C XFI 其他低速信号 21 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
11、 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 22 激光器的结构 23 接收器的结构 24 TO的结构 25 TO的结构II 26 单纤双向实现 单根光纤实现双向通信 D U 27 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 28 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
12、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 29 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 30 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 31 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 32 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 33
