简单说说光模块

Posted 2021-12-29 鲜枣课堂

█ 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。

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。

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。

█ 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。

█ 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：

█ 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：

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。

延伸阅读：

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关于光模块，看这一篇就够啦！