SFP光模块及光接收器知识介绍
SFP光模块是当前网络通信中的一种常见的光纤器件,它可以将电信号转换为光信号或将光信号转换为电信号,实现光电信号的传输。SFP光模块是由激光器、探测器、放大器、时钟、数据恢复驱动芯片、MUX&DeMUX等元器件组成的。
光模块分类:
* 按速率划分:155Mb/s、622Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s、10Gb/s等
* 按功能划分:发射模块、接收模块、收发合一模块(transceiver)
* 按封装划分:1×9/2×9/SFF/GBIC/SFP/XFP/300pin等
* 按使用条件划分:热插拔(GBIC/SFP/XFP)带插针(1×9/2×9/SFF)
* 按应用划分:SDH/SONET、Ethernet、Fiber Channel、CWDM、DWDM等
* 按工作模式划分:连续和突发(OLT:Optic Line Terminal,光线路终端;ONU:Optic Network Unit,光网络单元)
光模块发展历史:
* 封装形式:1X9 → SFF → GBIC → SFP, XFP, SFP+
* 传输速率:155M,622M → 1.25G,2.5G →4.25G, 8.5G, 10G, → 40G
* 功能:不带监控功能(None DDM)→ 带数字诊断功能(DDM)
* 接入应用:P to P → P to MP: PON(GE-PON, GPON, WDM-PON)
* 光接口形式:尾纤型(Pigtail);插拔型(Receptacle)
* 光传输形式:双纤双向(MSA);单纤双向(BiDi)
光模块发展趋势:
* 小型化
* 智能化
* 热插拔
* 低功耗
* 高速率
* 远距离
光模块内部主要元器件:
* 探测器
* 激光器
* 放大器
* 时钟
* 数据恢复驱动芯片
* MUX&DeMUX
光器件是由少数几个光电子元件和IC、无源元件(如电阻、电容、电感、互感、微透镜、隔离器)、光纤及金属连线组合、封装在一起,完成单项或少数几项功能的混合集成件。
光器件结构图:
光器件分类:
* 按功能可分为:光发射器件、光接收器件
* 按结构可分为:TO器件(TOSA、ROSA、BOSA);DIP(或Butterfly)器件;表面贴装(surface mount)器件等
* 按传输速率可分为:155M、622M、1.25G、2.5G、10G等
* 传输距离、工作波长、工作方式等
探测器:
* 光探测器:把光信号转变为电信号的器件
* PIN探测器:P型掺杂、本征(I)和N型掺杂
* APD探测器:内部具有光电倍增(或称雪崩)光电二极管(Avalanche Photodetector)
PIN探测器响应度:
* PIN探测器即P-I-N探测器:P型掺杂+Intrinsic+N型掺杂
* 需加5~10V反偏电压
APD探测器响应度:
* APD探测器:雪崩光电探测器(Avalanche Photodetector)
* 需加30~60V反偏电压
* M与温度和反偏电压有关
激光器:
* FP LD(Fabry-Perot Laser)
* DFB LD(Distributed-Feedback Laser)
* VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)
* LED(Light-Emitting Diode)
* EAM LD(Electro-absorption modulated lasers)
FP LD和DFB LD都是边缘发光谐振腔结构不同。
LED和VCSEL都是面发光谐振腔结构不同。