光模块

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光模块内部结构是怎么样的?

2018-02-03 21:20:00 光模块 阅读

光模块(又称光收发一体模块,英文名称Optical Transceiver)主要部分是由光发射组件,激光驱动器,光接收组件(L16.2光模块光接收部分使用APD接收机,还需要升压电路),限幅放大器和控制器组成的。驱动芯片和限幅放大器一般都支持从155Mb/s到2.67Gb/s多速率。速率不同,传输距离不同的光模块有很多只是前端光组件的差别,高速率SFP光模块BOM成本的90%都集中在光组件上。由上图还可以看出,为了保证上电顺序,SFP光模块的金手指部分的长度是不一样的,最长的是信号地,其次是电源,最短的是信号,这样在插拔的时候就保证了地-电源-信号的顺序。

光发射组件 TOSA(Transmiter Optical Sub-Assembly):

常用的光发射组件由两大类,一类是采用发光二极管LED封装的TOSA,一类是采用半导体激光二极管LD封装的TOSA。前者谱线宽,耦合效率低(虽然LED可以发出几毫瓦的光功率,但是方向性差,能耦合到光纤中用于传输的部分只占1%-2%),但是价格低,使用寿命长,在低速短距的情况下还是有少量的运用,常用于百兆以太网多模光纤中短距离的数据传输,波长一般是1300nm。我们接触到的光模块一般都是采用的激光二极管。

sfp光模块内部结构

图片:Funsso一款SFP+光模块拆解

激光器的种类

1.VCSEL激光器(垂直表面腔发射激光器):850nm波长,用于千兆以太网多模光纤短距传输,千兆以太网交换机大量使用该类型的光模块,传输光板不会用到,不详细介绍

2.FP和DFB激光器

光模块内部结构

二者的区别在于输出光特性的不同,FP激光器是多纵模激光器MLM,能够产生包含有若干离散波长的光,除了中心波长的主模外,其他波长的次模也具有较高的幅度,而且主模和次模也处于动态的竞争当中,不过频带范围十分狭窄。DFB激光器是单纵模激光器SLM,主模光功率占到整个发光功率的99%以上,其他少量的次模可以忽略不计。

对于这两种不同类型激光器的光模块,用光谱仪测试其谱宽的时候方法是不一样的。

FP激光器光模块,测试其发送侧的谱宽是测试RMS谱宽

DFB激光器光模块,测试其发送侧的谱宽是测试-20dB的谱宽,而且要求测试边模抑制比。

目前在我们所使用的光模块中,155M,622M模块发射波长为1310nm,采用的都是FP激光器,1550nm波长采用的是DFB激光器。2.5G除了2Km 即I-16使用FP激光器外,其他都是使用的DFB激光器。


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