光端机与光模块知识介绍（关于光端机接口一览表的简述）

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1.光端机

在光纤通信系统中，常使用双向通信，光发送机与光接收机集成在一起统称为光端机。

根据应用范围分类，光端机分为电话光端机、视频光端机、以太网光端机。

PDH光端机、SDH光端机、OTN光端机均属于电话光端机范畴。

以太网光端机不进行速率的变换，只是进行电信号和光信号之间的转换，一般称为光收发器。

视频光端机主要是传输模拟视频信号。

目前应用较为广泛的网络摄像机和监视器之间连接主要采用以太网光收发器进行连接。

2.光模块

随着光纤的普及应用，交换机、路由器、OLT、ONU等设备中常嵌入光模块来进行光/电和电/光转换。

光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发送和接收两部分。

其中，光模块的发送部分原理为：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动LD或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。

光模块的接收部分原理为：一定码率的光信号输入模块后由光检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。

在输入光功率小于灵敏度后光模块会输出一个告警信号。

光模块有以下分类：

（1）光模块按照速率分为：以太网应用的100Base、1000Base、10GE，SDH应用的155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s和OTN应用的10Gbit/s、40Gbit/s、100Gbit/s。

（2）光模块按照封装分为：1×9、SFF、GBIC、SFP、XENPAK、XFP，各种封装如图1所示。

图1　光模块的封装形式

1×9封装为焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用SC接口。

SFF封装为焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用LC接口。

由于SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的MT-RJ接口，大小与常见的以太网铜线接口相同，有利于现有的以铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络，以满足网络带宽需求的急剧增长。

GBIC封装全称为千兆以太网接口转换器，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件，采用SC接口。

GBIC可以热插拔使用，是一种符合国际标准的可互换产品，常用于千兆位交换机。

SFP封装为小型可插拔收发光模块，目前最高数率可达4Gbit/s，多采用LC接口。

SFP可以简单地理解为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用于10Gbit/s以太网和8.5Gbit/s光纤通道系统，SFP具有比XFP封装更紧凑的外形尺寸，而且功耗不到1W。

XENPAK封装应用在万兆以太网，采用SC接口。

XFP封装为10Gbit/s光模块，可以支持SONETOC-192、10Gbit/s以太网、10Gbit/s光纤通道和G.709链路，多采用LC接口。

XFP封装的光模块带有散热外壳。

（3）根据功能分为：光接收模块、光发送模块、光收发一体模块和光转发模块等。

光收发一体化模块是光纤通信中重要的器件，其主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、IV转换以及限幅放大判决再生功能，此外还有防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的光收发一体化模块有SFP、SFF、SFP、GBIC、XFP、1×9等封装。

光转发模块除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及监控等功能。

常见的光转发模块有200/300pin、XENPAK、X2/XPAK等。

3.光模块的主要参数

（1）传输速率

光模块的传输速率有100Mbit/s、1Gbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s、40Gbit/s、100Gbit/s等类型。

（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及以下为短距离，2～20km为中距离，20km以上为长距离。

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。

光模块可传输的距离主要受到损耗和色散两方面受限。

对于百兆、千兆的光模块色散受限中继距离远大于损耗受限中继距离，可以不考虑色散。

（3）中心波长

中心波长是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850nm波段、1310nm波段以及1550nm波段三种。

850nm波段多用于小于2km的短距离传输；1310nm和1550nm波段多用于2km以上的中长距离传输。

（4）接口指标

光模块的接口指标有输出光功率、接收灵敏度、光饱和度（即过载光功率）等。

XFP、SFP、GBIC光模块的性能参数见表1-1～表1-3。

表1-1　XFP光模块的性能参数

表1-2　SFP光模块的性能参数

表1-3　GBIC光模块的性能参数

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