光模塊，英文原稱是optical module。它包括光接受模塊、光發(fā)送模塊、光收發(fā)一體模塊、光轉(zhuǎn)發(fā)模塊等。

        Transponder(光轉(zhuǎn)發(fā)器)：除了具有光電變換功能外，還集成了很多的信號(hào)處理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及監(jiān)控等功能。常見的Transponder 有：200/300pin MSA，XENPAK，以及X2/XPAK 等。

        Transceiver(光收發(fā)一體模塊)：主要功能是實(shí)現(xiàn)光電/電光變換，常見的有：SFF、SFP、SFP+、GBIC、XFP 等。

        1).SFF

        SFF是Small Form. Factor的簡稱，英特爾將其稱為小封裝技術(shù)。SFF光模塊是最早期光模塊產(chǎn)品，主要業(yè)務(wù)速率在2.5Gbps及以下，其電接口有兩種規(guī)格：10pin和20pin，兩種版本的主要數(shù)據(jù)信號(hào)接口是一致的。20pin版本的模塊提供額外的管腳用于數(shù)據(jù)信號(hào)之外的時(shí)鐘信號(hào)恢復(fù)，激光器監(jiān)視和告警監(jiān)視功能。SFF的尺寸要比SFP小，并且是以插針的形式焊接到主板上的。

        2).SFP

        SFP 是Small Form-factor Pluggables的簡稱，即小封裝可插拔光模塊。SFP可以看成是SFF的可插拔版本，它的電接口是20pin金手指，數(shù)據(jù)信號(hào)接口與SFF模塊基本相同。

        SFP模塊還提供I2C控制接口，兼容SFP-8472標(biāo)準(zhǔn)的光接口診斷。SFF和SFP都不包含SerDes部分，只提供一個(gè)串行的數(shù)據(jù)接口，將CDR和電色散補(bǔ)償放在了模塊外面，從而使小尺寸、小功耗稱為可能。由于受散熱限制，SFF/SFP只能用于2.5Gbps及以下速率的超短距離、短距離和中距離應(yīng)用。

        3).GBIC

        GBIC是Gigabit Interface Converter的縮寫，即千兆接口轉(zhuǎn)換器，是將千兆位電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的接口器件。GBIC個(gè)頭比較大，差不多是SFP體積的兩倍，是通過插針焊接在PCB板上使用。目前基本上被SFP取代。SFP模塊在功能上與GBIC基本一致，也被有些交換機(jī)廠商稱為小型化GBIC（Mini-GBIC）。

        4).XFP

        XFP是10 Gigabit Small Form. Factor Pluggable的簡稱，即10G 小封裝可插拔光模塊，電接口是30pin金手指。不同業(yè)務(wù)類型的模塊可支持OC192/SMT-64 9.95Gbps，10Gigabit FC 10.5Gbps，G.709 10.7Gbps，10Gigabit Ethernet 10.3Gbps。主要用于需要小型化及低成本10G解決方案。

        同SFF/SFP一樣，XFP為了減小體積，將SerDes部分放在了光模塊外部，XFP光收發(fā)器有一個(gè)串行10Gbps電接口，稱為XFI，這個(gè)接口是用來連接外部SerDes器件的。

        XFP是在XENPAK、X2、XPAK等4信道SerDes光收發(fā)模塊的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。XFP在XENPAK、X2、XPAK的基礎(chǔ)上，完全去掉了SerDes，從而大大降低了功耗、體積和成本。

        5).SFP+

        SFP+跟SFP的外形一樣，也是20pin金手指電接口，只是支持的最大速率比SFP高，達(dá)到與XFP同等的10Gbps。與XFP比較，SFP+內(nèi)部沒有CDR(時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù))模塊，所以SFP+的體積和功耗都比XFP小。SFP+一般只支持中短距離傳輸。

        6).300pin MSA

        300pin MSA是完備的光接口模塊，其特點(diǎn)是體積大，用散熱器型金屬外殼封裝，以利于散熱。該類型光模塊支持10Gbps和40Gbps兩種規(guī)格。這兩種規(guī)格的光模塊電接口都工作在16個(gè)并行信道上，10G規(guī)格模塊的單信道電接口速率為622~669MHz，符合OFI的SFI4和IEEE的XSBI規(guī)范。40G規(guī)格模塊的單信道電接口速率為2.5G~3.125G，符合SFI5規(guī)范。該類光模塊支持SONET/SDH和10G XSBI。遵循ITU-T G.691和G.693標(biāo)準(zhǔn)，傳輸距離從600m到80km。

        7).XENPAK

        XENPAK是4信道SerDes結(jié)構(gòu)，通過70pin的SFP連接器與電路板連接，其數(shù)據(jù)通道是XAUI接口；Xenpak支持所有IEEE 802.3ae定義的光接口，在線路端可以提供10.3Gbps、9.95Gbps或4*3.125Gbps的速率。

        為了降低300pin MSA光模塊的成本，光模塊的電接口向兩個(gè)方向發(fā)展：4信道并行接口和10Gbps單通道串行接口，它們的代表者就是XENPAK和XFP。

        XENPAK是面向10G以太網(wǎng)的第一代光模塊，采用4*3.125G接口。XENPAK是從16信道并行XSBI過渡到4信道的XAUI的。XENPAK選用XAUI是因?yàn)樗墓苣_少，不需要時(shí)鐘，速率能達(dá)到3.125G，能立即用在標(biāo)準(zhǔn)CMOS電路中。而且通過XAUI的數(shù)據(jù)是自動(dòng)排列的，也就是說SerDes器件自動(dòng)平衡使用4個(gè)信道。

        Xenpak光模塊安裝到電路板上時(shí)需要在電路板上開槽，實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，無法實(shí)現(xiàn)高密度應(yīng)用。

        8).XPAK/X2

        雖然與300pin MSA相比，XENPAK的體積已經(jīng)減小了很多，但是還是不夠理想。目前小型化是10G光模塊的一種趨勢，XPAK是XENPAK的直接改進(jìn)型，體積縮小一半，光接口、電接口與原來的保持一致。

        9). BIDI

        BiDi是Bidirectional的縮寫，即單纖雙向的意思。利用WDM技術(shù),發(fā)送和接收兩個(gè)方向使用不同的中心波長。實(shí)現(xiàn)一根光纖雙向傳輸光信號(hào)。一般光模塊有兩個(gè)端口，TX為發(fā)射端口，RX為接收端口；而該光模塊只有1個(gè)端口，通過光模塊中的濾波器進(jìn)行濾波，同時(shí)完成1310nm光信號(hào)的發(fā)射和1550nm光信號(hào)的接收，或者相反。因此該模塊必須成對使用，他最大的優(yōu)勢就是節(jié)省光纖資源。
        BIDI 模塊必須成對使用，例如若一端使用了GACS-Bi1312-10，另外一端就必須使用GACS-Bi1512-10。

        10). CWDM

        CWDM 是Coarse Wavelength Division Multiplexing，稀疏波分復(fù)用器，也稱粗波分復(fù)用器。與之對應(yīng)的是DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing ，密集波分復(fù)用器，DWDM的價(jià)格比CWDM貴很多。

        CWDM光模塊采用CWDM 技術(shù)，可以通過外接波分復(fù)用器，將不同波長的光信號(hào)復(fù)合在一起，通過一根光纖進(jìn)行傳輸，從而節(jié)約光纖資源。同時(shí)，接收端需要使用波分解復(fù)用器對復(fù)光信號(hào)進(jìn)行分解。

        相對于DWDM系統(tǒng)中0.2nm到1.2nm的波長間隔而言，CWDM具有更寬的波長間隔，業(yè)界通行的標(biāo)準(zhǔn)波長間隔為20nm。由于CWDM系統(tǒng)的波長間隔寬，對激光器的技術(shù)指標(biāo)要求較低。由于波長間隔達(dá)到20nm，所以系統(tǒng)的最大波長偏移可達(dá)－6.5℃～＋6.5℃，激光器的發(fā)射波長精度可放寬到±3nm，而且在工作溫度范圍(－5℃～70℃)內(nèi)，溫度變化導(dǎo)致的波長漂移仍然在容許范圍內(nèi)，激光器無需溫度控制機(jī)制，所以激光器的結(jié)構(gòu)大大簡化，成品率提高。 

        另外，較大的波長間隔意味著光復(fù)用器/解復(fù)用器的結(jié)構(gòu)大大簡化。例如，CWDM系統(tǒng)的濾波器鍍膜層數(shù)可降為50層左右，而DWDM系統(tǒng)中的100GHz濾波器鍍膜層數(shù)約為150層，這導(dǎo)致成品率提高，成本下降，而且濾波器的供應(yīng)商大大增加有利于競爭。CWDM濾波器的成本比DWDM濾波器的成本要少50%以上，而且隨著自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)和批量的增大會(huì)進(jìn)一步降低。

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