光收发模块

Posted 2021-02-17 femrice

光收发模块作为光通信传输的重要组成部分，其由光电子器件、功能电路和光接口等组成,是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。光收发模块广泛应用在广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)中，光收发模块由两部分组成：接收部分和发射部分。接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。

发射部分：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(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(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。

接收部分：一定码率的光信号输入模块后由光探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，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。

光收发模块接口通常有SC、LC、FC、ST等几种类型。不同的光模块对应的光纤接口不尽相同。1×9及GBIC光模块通常采用SC光纤接口，而SFP和XFP封装形式的光模块通常采用LC光纤接口。

随着光通信市场的快速发展，光收发模块的种类越来越多，出现了各种封装和各种速率的光收发模块，要求也越来越高，其复杂性也有了惊人的发展，光收发模块有哪些特点呢？

低成本、低功耗。通信设备的体积越来越小，接口板包含的接口密度越来越高，要求光电器件向低成本、低功耗的方向发展。 目前光器件一般均采用混合集成工艺和气密封装工艺，下一步的发展将是非气密的封装，需要依靠无源光耦合(非X-Y-Z方向的调整)等技术进一步提高自动化生产程度，降低成本。

小型化。光收发模块作为光纤接入网的核心器件推动了干线光传输系统向低成本方向发展，光通信市场竞争越来越激烈，要求通信设备的体积越来越小，接口板包含的接口密度越来越高，为了适应通信设备对光器件的要求，光模块正向高度集成的小封装发展。

高速率。人们对信息量要求越来越多，对信息传递速率要求越来越快，一直不断向超高频、超高速和超大容量发展，传输速率越高、容量越大，传送每个信息的成本就越来越小。

传输距离远。现今光网络铺设距离越来越远，这要求远程收发器来与之匹配。典型的远程收发器信号在未经放大的条件下至少能传输100公里，其目的主要是省掉昂贵的光放大器，降低光通讯的成本。基于传输距离上的考虑，很多远程收发器都选择了1550波段(波长范围约为1530到1565nm)作为工作波段，因为光波在该范围内传输时损耗最小，而且可用的光放大器都是工作在该波段。

支持热插拔。无需切断电源，模块即可以与设备连接或断开，由于光模块是热插拔式的，网络管理人员无需关闭网络就可升级和扩展系统，对在线用户不会造成什么影响。热插拔性也简化了总的维护工作，并使得最终用户能够更好地管理他们的收发模块。