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简单说说光模块

数通学院6个月前 (12-06)

光模块由哪些部分组成?

光模块通常由光发射组件(含激光器)、光接收组件(含探测器)、驱动电路和光电接口等组成,结构如下图所示。

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光模块结构示意图(SFP+封装)(图片来源于光模块白皮书)

█ 光模块的作用是什么?

在光通信中,信息的传送与接收都是靠光模块来实现的:

1. 在发送端,光模块完成电/光转换。

2. 光在光纤中传输。

3. 在接收端,光模块实现光/电转换。

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光模块的功能

█ 对于5G来说,光模块用在哪?

光模块是5G网络物理层的基础构成单元,广泛应用于无线及传输设备。

面向5G承载,25/50/100 Gb/s高速光模块将逐步在前传、中传和回传接入层引入,N×100/200/400 Gb/s高速光模块将在回传汇聚和核心层引入。

█ 光模块的发展趋势和技术路线是怎样的?

光模块的发展趋势和技术路线,如下图所示。

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█ 什么是光模块的封装?

封装形式是光模块最重要的特征。

封装形式标准的确定,使得各个厂商生产的光模块得以兼容、互联互通。

随着光电子器件的发展,器件和芯片带宽逐渐增加。器件和芯片的带宽增加,伴随着光子集成技术的发展,光模块也实现了更高速率传输,更小尺寸封装。

下图展示了光模块封装形式的发展。

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█ 光模块如何提升传输速率?

高速率的数据传输,使得5G的各种应用成为可能。

传输速率指每秒传输的比特数,单位为Mb/s或Gb/s。光模块从早期的155 Mb/s,逐渐攀升:622 Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s、10Gb/s、25、50、100 Gb/s、200 Gb/s、400 Gb/s、800 Gb/s。

为了实现更高的速率,通常有以下3种解决方案:

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█ 光模块传输距离里的DR、LR、ER,是什么意思?

在光通信领域,更快更远一直是通信人的不懈追求。

光模块传输距离,前期主要有SR(100 m)、LR(10 km)、ER(40 km)、ZR(80 km)几种。

随着数据中心网络的建设,为了更具性价比的布线,又进一步衍生出了DR(500 m)、FR(2 km)两种传输距离。

常见的光模块传输距离如下:

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速率越高传输的距离越短。

如果距离超过了上述极限,可以使用EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier,掺铒光纤放大器)等光纤放大器放大微弱的光信号,使其传输更远;或者使用相干光模块传输。当然两者都不便宜,需要付出额外的成本。

伴随着5G时代的到来,物联网的普及,产生的信息呈爆炸式增长,对整个通信系统基础的物理层提出了更高的传输性能要求。

光模块作为重要的组成部分,必将持续为通信发展贡献必要的力量。



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