TA的每日心情 | 衰
2019-11-19 15:32 |
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# x. Z; Q9 v3 @" j5 T- k2 K2 ]. ^光收发一体模块(SFP GBIC XFP)由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。
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光收发一体模块分类
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6 O m# `+ y% X1 n' u' C8 ?4 I按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE7 z! G7 A% B3 h1 {
) z; H1 w$ O! C3 {0 hSDH应用的155M、622M、2.5G、10G
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2 i, Y% l& L8 f& y* x按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，各种封装见
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9 W% @, j$ V% c1×9封装——焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用SC接口, ^" G# o6 h! {5 _3 D9 Z+ R6 X
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SFF封装-——焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用LC接口5 X% _7 H5 ?9 q
' Z/ A. x* O/ R! @GBIC封装——热插拔千兆接口光模块，采用SC接口
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* k4 T( t4 R A. z: a; q9 U, C8 x" ySFP封装—热插拔小封装模块，目前最高数率可达4G，多采用LC接口
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XENPAK封装——应用在万兆以太网，采用SC接口
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XFP封装——10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用LC接口# w6 P6 x$ L) I
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按照激光类型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB L
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按照发射波长分：850nm、1310nm、1550nm等等
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" i! o- J! U% y7 U: r$ \按照使用方式分：非热插拔（1×9、SFF），可热插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP）
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* W. O6 K1 y( a: W$ {/ ~光纤连接器的分类和主要规格参数
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- W3 d9 P. u0 m) a- g光纤连接器是在一段光纤的两头都安装上连接头，主要作光配线使用。% H6 v$ a' \/ X9 F% V0 C, f
" O2 R; F1 l$ y) o按照光纤的类型分：单模光纤连接器（一般为G.652纤：光纤内径9um，外径125um），多模光纤连接器
' {( i3 o+ B8 M3 w+ X. u V单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。单模光纤的纤芯很小,约4～10um,只传输主模态。这样可完全避免了模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势。
* k- a/ d+ \; `. f多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大，目前一般都应用后者。+ y. K" |: s" f0 M7 F$ c% s
+ J2 n/ Z& ~& e9 \ 由于多模光纤中不同模式光的传波速度不同，因此多模光纤的传输距离很短。而单模光纤就能用在无中继的光通讯上。
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在光纤通信理论中，光纤有单模、多模之分，区别在于：3 W X3 l( C P- g+ h. Q
1. 单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作在长波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对困难。* H1 t- _& A' H; Y7 _0 D; D
2. 多模光纤芯径大（62.5m m或50m m），允许上百个模式传输，色散大，工作在850nm或1310nm。与光器件的耦合相对容易。研究表明，多模光纤的带宽大约为4000Mb/s。 制造的单模光纤是为了消除脉冲展宽& q p$ B; u: l% N% `) ]6 F
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而对于光端模块来讲，严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块，指的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。
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8 L' D% r* I# ^7 m# Y9 N 一般有以下区别：
- ?2 x* _7 b" o7 ]6 C1. 单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源，耦合部件尺寸与单模光纤配合好，使用单模光纤传输时能传输较远距离。0 u7 V5 K" m' y& V X$ b
2. 多模模块一般采用价格较低的LED作为光源，耦合部件尺寸与多模光纤配合好
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按照光纤连接器的连接头形式分：FC，SC，ST，LC，MU，MTRJ等等，目前常用的有FC，SC，ST，LC，
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FC型——最早由日本NTT研制。外部加强件采用金属套，紧固方式为螺丝扣。测试设备选用该种接头较多。3 h0 ]% y; F4 m) \
5 s2 K0 |7 p6 S- M) ]3 b7 NSC型——由日本NTT公司开发的模塑插拔耦合式连接器。其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩形；插针由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构。紧固方式采用插拔销式，不需要旋转。
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LC型——朗讯公司设计的。套管外径为1.25mm，是通常采用的FC-SC、ST套管外径2.5mm的一半。提高连接器的应用密度。
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2 g, g, s- z$ Q按照光纤连接器连接头内插针端面分：PC，SPC，UPC，APC5 w/ n/ K* A, H, B R8 [
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按照光纤连接器的直径分：Φ3，Φ2, Φ0.9
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, _2 U; A3 d9 n4 x: l. k3 Q6 U光纤连接器的性能主要有光学性能、互换性能、机械性能、环境性能和寿命。其中最重要的是插入损耗和回波损耗这两个指标。% O7 V) z8 l) ^/ Z* D# y) f* {
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1、 光模块传输数率：百兆、千兆、10GE等等
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& o: m6 {" m5 f; k5 U$ T2、 光模块发射光功率和接收灵敏度：发射光功率指发射端的光强，接收灵敏度指可以探测到的光强度。两者都以dBm为单位，是影响传输距离的重要参数。光模块可传输的距离主要受到损耗和色散两方面受限。损耗限制可以根据公式：损耗受限距离＝（发射光功率-接收灵敏度）/光纤衰减量 来估算。光纤衰减量和实际选用的光纤相关。一般目前的G.652光纤可以做到1310nm波段0.5dB/km，1550nm波段0.3dB/km甚至更佳。50um多模光纤在850nm波段4dB/km 1310nm波段2dB/km。对于百兆、千兆的光模块色散受限远大于损耗受限，可以不作考虑。
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( n; S4 \+ @( W, r% w9 \7 d( V3、 10GE光模块遵循802.3ae的标准，传输的距离和选用光纤类型、光模块光性能相关。1 ^; V0 x# C& _
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4、 饱和光功率值指光模块接收端最大可以探测到的光功率，一般为-3dBm。当接收光功率大于饱和光功率的时候同样会导致误码产生。因此对于发射光功率大的光模块不加衰减回环测试会出现误码现象。( V1 \( I$ m2 r9 V% ]0 @
; S# ?( j; Y# _5 p/ g光模块功能失效重要原因' u* w* ^# m" @- \# R$ a2 S1 h4 k% m* _
2 g" r5 [$ W3 k7 W( o9 Q; r
光模块功能失效分为发射端失效和接收端失效，分析具体原因，最常出现的问题集中在以下几个方面：* Q: Q5 H/ B- A5 q
+ s- R @" I- [, K" M* i1． 光口污染和损伤3 t6 k8 v" x M' Q4 m
, D* C8 E$ @( \% X) Z: ]8 H; \2 s+ `9 p由于光接口的污染和损伤引起光链路损耗变大，导致光链路不通。产生的原因有：
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A． 光模块光口暴露在环境中，光口有灰尘进入而污染；
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B． 使用的光纤连接器端面已经污染，光模块光口二次污染；
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C． 带尾纤的光接头端面使用不当，端面划伤等；
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D． 使用劣质的光纤连接器;1 ^1 C7 M2 ~' d( W4 i( m$ u
; `% {) ?2 o- Q$ @; I6 g9 Y
SFP是Small Form-Factor Pluggable的缩写，可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC（MINI-GBIC）,支持SX、LX、TX、LH，走1000M。
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与GBIC的模块 5483(转成1000M电口)5484(多模,500M以内),5486(单多模,10KM),5487(单模,可达70KM)相对应的SFP模块是GLC模块,分为GLC-LH-SM=(单模,10KM),GLC-SX-MM= (多模,500M,)GLC-ZX-SM=(单模,70KM),GLC-T=(转成电口)
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0 W# {. R7 q0 e7 QGBIC是Giga Bitrate InteRFace Converter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。
2 |2 q2 g" p! s0 h+ w7 Z1 d* a" s) w2 b& |) ~8 h
附录一些常见交换机模块型号) T: w+ y+ ?6 W
* G2 D3 n4 h3 b$ SGBIC系列" N( k# m( i4 P: K
WS-5483 1000BASE-T, GBIC模块, RJ-45接口, 传输距离100M(兼容思科G5483） 3 S" o2 Z- @7 O! M
WS-5484 1000BASE-SX, GBIC模块, 多模, SC接口, 波长 850nm，传输距离550M(兼容思科G5484）
8 w0 |) b6 y3 Y7 [0 P, C! d; rWS-5485 1000BASE-LX, GBIC模块, 单模, SC接口, 波长1310nm，传输距离10KM(兼容思科G5486)1 f% u1 a0 ?. ^1 ~) A; b
WS-5487 1000BASE-ZX, GBIC模块, 单模, SC接口, 波长1550nm，传输距离70KM(兼容思科G5487）
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( ~) K( W# r1 z4 l0 dSFP系列
: d* l) V4 Q/ L. i0 Z |; | mGLC-T 1000BASE-T, SFP模块, RJ-45接口, 传输距离100
( U4 C( {) @; S) \GLC-SX-MM-C 1000BASE-SX, SFP模块, 多模, LC接口, 波长850nm，传输距离550M
$ p, a& R. \0 \GLC-LH-SM-C 1000BASE-LX, SFP模块, 单模, LC接口, 波长1310nm，传输距离10KM
3 X$ l9 m. C. M& T: F/ IGLC-ZX-SM-C 1000BASE-ZX, SFP模块, 单模, LC接口, 波长1550nm，传输距离70KM-80KM 5 k" o1 s, j! | h5 O5 N+ |/ l% J
GLC-LH-SM-20KM-C 1000BASE-LX, SFP模块, 单模, LC接口, 波长1310nm，传输距离20KM 3 q& e& G! g; m. ^6 {
GLC-LH-SM-40KM-C 1000BASE-LX, SFP模块, 单模, LC接口, 波长1310nm，传输距离40KM
: y6 ?/ D$ s: d8 d% y LGLC-ZX-SM-120KM-C 1000BASE-ZX, SFP模块, 单模, LC接口, 波长1550nm，最大传输距离120KM : \% u+ j" O! |8 ~- O: \5 N1 ?
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CWDM系列9 I6 c4 s5 h6 G9 }
CWDM-GBIC-xxxx-C 波分复用SFP光纤模块，工作波长1470nm到1610nm，传输距离70KM-8
9 h; R. ]! t7 _' l9 z, k+ lCWDM-SFP -xxxx-C 波分复用SFP光纤模块，工作波长1470nm到1610nm，传输距离70KM-80KM
) a% `; m! f9 q- kCWDM-GBIC-xxxx-120KM-C 波分复用SFP光纤模块，工作波长1470nm到1610nm，传输距离100-120KM
& b. Q& q7 y* w: z0 z9 `CWDM-SFP -xxxx-120KM-C 波分复用SFP光纤模块，工作波长1470nm到1610nm，传输距离100-120KM. j7 [9 Q* ]" b3 @- C5 o, M2 ?& q
**********************************************************XENPAK系列
- H( G2 X/ O) ?7 r0 c, v* d9 pXENPAK-10GB-SR-C 10GBASE-SR，XENPAK模块，多模，300M，波长850nm
. r0 }! O# p7 ^1 d# AXENPAK-10GB-LR-C 10GBASE-LR，XENPAK模块，单模，10KM，波长1310nm ) I! }, [) J5 M- g4 W) I
XENPAK-10GB-ER-C 10GBASE-ER，XENPAK模块，单模，40KM，波长1550nm
% f# M. t, Y6 Q. h6 [5 l ?& e9 hXENPAK-10GB-ZR-C 10GBASE-ER，XENPAK模块，单模，70KM，波长1550nm% M4 [$ M, F1 @/ Q" [: @9 n+ ~. b0 ^
***********************************************************0 u( m, W, l% _: q
X2-10GB-SR-C 10GBASE-SR，X2模块，多模，300M，波长850nm
7 S3 y7 q0 }2 ]9 jX2-10GB-LR-C 10GBASE-LR，X2模块，单模，10KM，波长1310nm
r t2 W2 V2 {4 |X2-10GB-ER-C 10GBASE-ER，X2模块，单模，40KM，波长1550nm
4 M1 q5 E& a: _2 d4 B' x, q" ~************************************************************/ z8 Z, Z' R/ {# m8 P
XFP系列% x2 P; j; S% E3 {2 ^* q
XFP-10GB-SR 10GBASE-SR，XFP模块，多模，300M，波长850nm 6 s+ g# `' i% g' k
XFP-10GB-LR 10GBASE-LR，XFP模块，单模，10KM，波长1310nm 8 v' c+ e) q6 h. o4 O4 H
XFP-10GB-ER 10GBASE-ER，X2模块，单模，40KM，波长1550nm |
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发表于 2021-7-12 10:05
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