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光模塊（optical（光學）module（模塊）），是實現現代光纖通信不可或缺的光電轉換器件，隨著網絡的覆蓋的廣泛度和通信容量不斷增加，通信鏈路的提升成為必然的發展。易飛揚以13年光模塊研發經驗，為您解析什么是光模塊？光模塊有什么主要參數？ 什么是光模塊？ 光模塊是光電轉換的一種器件，最常見的是optical transceiver module，通常由一個接收器加一個發射器組成，transceiver即收發一體（發射器transmitter和接收器receiver組合而成）。發送端把電信號轉換為光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉換成電信號。 在業內說的光模塊，特指可熱插拔的小型封裝光模塊，就是用在設備端口上的、可以在運行時進行熱插拔的光模塊，主要用來將設備（一般指的是交換機或者路由器設備）中的電信號轉換成光信號，然后通過一根光纖發射出去（由光模塊的發射端實現），同時可以接收外部一根光纖發射過來的光信號且轉換成電信號（通過光模塊的接收端實現），輸入到設備。 光模塊有哪些結構？ 除了常見的收發一體光模塊，根據某些特殊場景的需求，光模塊也衍生出了一些其他結構。例如針對只需要接收光信號的場景，光模塊只需要接收器就可以了，于是有了單收光模塊和雙收光模塊（雙收即把發射器省下來的空間換上一個接收器）；類似地，針對只需要發射光信號的場景，光模塊只需要發射器就可以了，于是有了單發光模塊和雙發光模塊（把接收器省下來的空間換上一個接收器發射器，則為雙發）。
有種光模塊的發射器和接收器是一個整體，一個器件既可以作為發射器也可以作為接收器，這種光模塊的信號傳輸通過一根光纖就可以實現雙向傳輸，因此稱為單纖雙向（英文是Bi-Direcetional，簡稱BiDi）光模塊。這種光模塊節省了一半的空間，也節省了一半的光纖需求。如果在它內部安裝兩個同樣的器件，那么就可以同時進行兩路信號的傳輸了，這便是CSFP（Compact SFP緊湊型SFP光模塊）。
還有一種光模塊，不能算是真正的“光”模塊，因為它是用于傳輸電信號的，沒有光電轉換的功能，我們把它叫做電口模塊。電口模塊是通過網線傳輸電信號的，用于設備之間的電互連。
光模塊有哪些主要參數？ 封裝、調制技術、最大速率（或者帶寬）、最大傳輸距離、中心波長（激光器發射的光的波長）、光纖類型、光口類型、工作溫度范圍、最大功耗等。 1、光模塊的封裝 光模塊的尺寸由封裝形式（英文叫做form factor，直譯是形狀因子，中文簡稱封裝）決定，而這個封裝就是各種多源協議（MSA）組織規定的。早期設備的接口種類很多，每個設備商生產的設備都只能用自己特定的光模塊，無法在行業內通用。于是一些行業大佬建了個群，商量在設備商之間使用相同的接口和相同尺寸的光模塊，這個群就是MSA。 隨著技術的發展，光模塊的尺寸越來越小，單位時間內傳輸的數據容量也越來越大。于是，后續不斷有新的MSA出現，從早期的SFP MSA， XFP MSA到現在的QSFP MSA，QSFP-DD MSA，CWDM4 MSA等等，不僅定義了光模塊的外形尺寸，還定義了光模塊的其他參數。
定義光模塊尺寸的MSA主要是SFP MSA，XFP MSA，CXP MSA，QSFP MSA，CFP MSA，OSFP MSA，和QSFP-DD MSA，也是目前市場上留存下來的幾種主要封裝形式。 其中SFP封裝系列根據速率的不同，有SFP、SFP+、SFP28、SFP56這幾種，未來可能還會有SFP112，速率越來越高，但是尺寸是相同的。QSFP系列有QSFP+、QSFP28、QSFP56，未來可能會有QSFP112，速率越來越高，但是尺寸是相同的。CFP系列有CFP、CFP2、CFP4、CFP8，前3種的主要速率都是100Gbps，最后一種的主要速率是400Gbps，預測不會有其他版本了。CXP系列有CXP和CXP2兩種，前者速率120Gbps，后者300Gbps。 2、光模塊的調制技術：光模塊將電信號調制成光信號所使用的技術。 3、光模塊的最大速率：光模塊通過光纖傳輸的信號承載的數據容量是有限的，不同的光器件和調制技術決定了光模塊的最大速率，目前市場上最大速率是從100Mbps到400Gbps。 4、光模塊的最大傳輸距離：光模塊通過光纖傳輸光信號，其傳輸距離雖然遠遠超過通過銅線傳輸電信號，但是仍然是有限的，不同的光器件和光纖的類型決定了光模塊的最大傳輸距離，目前市場上最大傳輸距離是從100m到2000km。
5、光模塊的中心波長：光模塊的工作波長其實是一個范圍，為了方便描述才使用中心波長這個參數。中心波長的單位是納米（nm），一般的中心波長有850nm、1310nm和1550nm，還有CWDM系列的1270nm-1610nm的（間隔20nm）和DWDM系列的1528nm-1623nm（間隔0.8nm或者0.4nm）。 1）850nm（MM，多模，成本低但傳輸距離短，一般只能傳輸500m）； 2）1310nm（SM，單模，傳輸過程中損耗大但色散小，一般用于40km以內的傳輸）； 3）1550nm（SM，單模，傳輸過程中損耗小但色散大，一般用于40km以上的長距離傳輸，最遠可以無中繼直接傳輸120km）。 6、光模塊的光纖類型：多模光纖用于短距離傳輸（一般不超過2km），有OM1、OM2、OM3、OM4和OM5五種；單模光纖用于長距離傳輸（一般不低于2km），有OS1和OS2兩種。 7、光模塊的光口類型：光口指的是光模塊連接光纖跳線的接口，一般有MPO、雙工LC、單工LC和單工SC這幾種類型。MPO光口根據光模塊傳輸需要使用的光纖的數量又可以細分為MPO12（針對8根或者12根光纖）和MPO24（針對16根或者24根光纖）兩種。 8、光模塊的工作溫度范圍：光模塊由于器件和外殼材質以及體積和設計的限制，只能在一定的溫度范圍內才能正常工作。行業內一般分為商業級（0至70攝氏度）、擴展級（也叫延展級，-20攝氏度至+85攝氏度）和工業級（-40攝氏度至+85攝氏度）3種，有些廠商還提供極端環境的-40攝氏度至+95攝氏度。 9、光模塊的最大功耗：光模塊在工作時每秒消耗的電能叫做功耗，功耗越低越好，節能省電，還利于散熱。 早期光模塊在國內的光通訊行業中十分熱門，因為其利潤很高，但隨著技術的愈發成熟，競爭也愈發激烈，利潤早已不如當年。易飛揚專業研發光模塊13年，立足于成為全球光網絡中間件最優秀的提供商和設計集大成者。更多光模塊信息可訪問易飛揚通信官網https://www.gigalight.com/。 |
