光模塊系列 之二 模塊選型入門知識

2020-12-05 智造精品

《模塊選型入門知識》

光模塊是光通訊的主角,光模塊的技術發展與產品演化軌跡貫穿於整個光通訊產業的發展歷程。從最初的樣機出發,一路走來、枝繁葉茂,現如今光模塊種類已然是琳琅滿目、繁花似錦。

話分兩頭,物產豐盈自然是好,但供選項多了,用戶選型抉擇上也容易「亂花漸欲迷人眼」「孰是孰非兩茫茫」。面對種類繁多的光模塊,補充基礎的光模塊知識,梳理產品脈絡,分門別類,便於對號入座、便於對話交流,自會「暮色蒼茫看勁松,亂雲飛渡仍從容「。

對光模塊分門別類,主要從以下幾個維度去劃分:

1、封裝形式

封裝形式決定於光模塊的裝配需求。為了產業的規範與兼容,這個封裝由非營利性組織(MSA)組織統一規定。不存在廠家自行定義的情況。

列舉常見的幾種光模塊封裝(更多的樣式要靠用戶在實踐中積累):1x9、SFP、SFP RJ45、XFP、GBIC、GBIC RJ45、SFP+、X2、XENPAK、CFP(CFP2、CFP4)、QSFP28。

說明:選型時腦子裡有這個思維維度,比記住具體封裝更重要。各封裝對應的圖片樣式,見多了就熟悉了,也可以網絡備查支援。這個思維定式適用於後面的類別。

2、接口類型

接口是與光纖配套決定的,成套選購。常見光模塊接口類型FC型、SC型、LC型、ST型和FTRJ型。

3、傳輸速率

速率是光通訊的核心指標,屬於重點選型維度,選擇依據是下遊產品的設計參數。不同的光器件和調製技術決定了光模塊的最大速率,光模塊從最開始的155Mb/s到622Mb/s、1.25Mb/s、2.5Mb/s一直到10Gb/s,發展到後來出現了光摸快並行方式,光模塊的速率上升到了40Gb/s、100Gb/s,並且已經成功研發出400Gb/s的光模塊。

4、傳輸距離

距離是光通訊的核心指標,也屬於重點選型維度,選擇依據是工程應用需求。光模塊的傳輸距離分為短距、中距和長距三種。一般認為2km及以下的為短距離,10~20km為中距離,30km、40km及以上的為長距離。

5、中心波長

波段的損耗與色散特性決定了光模塊的傳輸距離,所以這個選型維度是與距離維度匹配的。知道這個思維邏輯即可。

光模塊的工作波長其實是一個範圍,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),常見的中心波長有850、1310和1550。

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,損耗大但色散小,一般用於40km以內的傳輸);

3)1550nm(SM單模,損耗小但色散大,一般用於40km以上的長距離傳輸,最遠可以無中繼直接傳輸120km)。

6、單模多模

本質上這個概念重點在說光纖,不是光模塊的概念。選定了光纖,就對應了光模塊可選的波段。

單模光纖與多模光纖的區別主要有以下幾點:波長不同;傳輸距離不同;光纖類型不同;光源不同;應用範圍不同.從顏色上可以區分單模光纖和多模光纖。單模光纖外體為黃色,多模光纖外體為橘紅色。

7、工作環境

工作電壓:分3.3V、5V兩種;

適應溫度:商業級0至70℃,工業級-40至85℃。

8、品牌信賴

有兩類光模塊品牌,一種是原裝品牌光模塊,一種是高性能的兼容模塊。兩者之間的價格差距較大。品牌模塊相對價格高,有我們熟知的思科、華為等。而兼容模塊就是可以兼容這些品牌。

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