封装,可以简单理解为款型标准。它是区分光模块的**主要方式。之所以光模块会存在如此之多的不同封装标准,究其原因,主要是因为光纤通信技术的发展速度实在太快。光模块的速率不断提升,体积也在不断缩小,以至于每隔几年,就会出新的封装标准。新旧封装标准之间,通常也很难兼容通用。此外,光模块的应用场景存在多样性,也是导致封装标准变多的一个原因。不同的传输距离、带宽需求、使用场所,对应使用的光纤类型就不同,光模块也随之不同。湖南工业光模块
对于大家都熟知的XFP是10GigabitSmallFormFactorPluggable万兆以太网光模块收发器。XFP是用于10GbE领域的串行模块,是一种下一代的光模块。但是随着到底是直接用10G的还是先过渡到4G的话题的不断讨论和4G网络标准和产品的出台,XFP似乎受到了一些打击。
备注:PECL正的射极耦合逻辑,具有相当高的速度,差分信号。误码率(BER:biterrorratio)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*****。如果有误码就有误码率。 湖南工业光模块
高速率产品门槛提高,考验研发能力。从产品设计上来说,光模块实现更高的速率只有提高光源速率、提高通道数以及高阶调制三种解决方案。提高光源速率面临着III-V族半导体激光器性能瓶颈,目前Oclaro、AAOI推出的50G光源解决方案均为外调制的EML。提高并行通道数面临着体积、功耗、散热等设计封装难点,并且增加了客户的光纤资源成本。高阶调制主要有PAM4或相干调制两种,PAM4是目前传统方案下400G光模块**常用提高单通道速率的方法,较NRZ调制速率提高2倍,但相应增加了DSP和CDR芯片成本。利用PAM4调制技术,配合25GVCSEL*8、25GEML*8或50GEML*4,国内光模块厂商已经陆续推出了SR8、FR8、FR4光模块,能够实现100米到2千米的传输距离、低于10W的功耗、0到70度的温宽,服务于超级数据中心和云服务商的400G交换机。
400G,是目前光通信产业的主要竞争方向。现在400G也是规模商用的初期阶段。众所周知,因为5G网络建设的大规模启动,加上云计算迅猛发展、大规模数据中心批量建设,ICT行业对400G的需求变得越发迫切。早期的400G光模块,使用的是16路25Gbps NRZ的实现方式,采用CDFP或CFP8的封装。这种实现方式的优点是可以借用在100G光模块上成熟的25G NRZ技术。但缺点是需要16路信号进行并行传输,功耗和体积都比较大,不太适合数据中心的应用。后来,开始采用PAM4取代NRZ。
光模块的主要参数
1. 传输速率
传输速率指每秒传输比特数,单位Mb/s 或Gb/s。主要速率:百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。
2.传输距离
光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2km 及以下的为短距离,10~20km 的为中距离,30km、40km 及以上的为长距离。
光模块的传输距离受到限制,主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。
注意:
损耗是光在光纤中传输时,由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失,这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。
色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等,从而造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端,导致脉冲展宽,进而无法分辨信号值。
因此,用户需要根据自己的实际组网情况选择合适的光模块,以满足不同的传输距离要求。
3.中心波长
中心波长指光信号传输所使用的光波段。目前常用的光模块的中心波长主要有三种:850nm 波段、1310nm 波段以及1550nm 波段。
850nm 波段:多用于≤2km短距离传输
1310nm 和1550nm 波段:多用于中长距离传输,2km以上的传输。 湖南工业光模块
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