常用光模块概念介绍

简介
光模块用于光信号的传输,传输媒质为光纤。光纤传输方式损耗低,传输距离远,在长距离传输方
面具有很强的优势。
H3C 设备支持多款不同规格的光模块,用户可以根据自己的需要选择合适的光模块,通过光纤进行
数据传输。
目前的光模块主要包括:光发送器,光接收器,Transceiver(光收发一体模块)以及 Transponder
(光转发器)。
H3C 设备支持 Transceiver,Transceiver 的主要功能是实现光电/电光变换,包括光功率控制、调制
发送,信号探测、IV 转换以及限幅放大判决再生功能。此外还有些防伪信息查询、TX-disable 等功
能,常见的光模块封装类型有:OSFP800、QSFP112、QSFP-DD、QSFP56、QSFP28、CFP、
CFP2、CXP、QSFP+、SFP28、SFP+和 SFP 等。
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1.2.2 传输速率
传输速率指每秒传输比特数,单位为 Mbps 或 Gbps。H3C 设备所支持光模块主要提供以下级别的
传输速率:800Gbps、400Gbps、200Gbps、100Gbps、50Gbps、40Gbps、32Gbps、25Gbps、
16Gbps、10Gbps、8Gbps、4Gbps、2.5Gbps、2Gbps、1Gbps、622Mbps、155Mbps、100Mbps。
1.2.3 传输距离
光模块的传输距离分为短距和长距两种。一般认为 2km 及以下的为短距离,10km 的为长距离。
光模块的传输距离受到限制,主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。

损耗是光在光纤中传输时,由于介质的吸收、散射以及泄漏导致的光能量损失,这部分能
量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。

色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等,从而造成光信号
的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端,导致脉冲展宽,进而无
法分辨信号值。
因此,用户需要根据自己的实际组网情况选择合适的光模块,以满足不同的传输距离要求。
1.2.4 中心波长
中心波长指光信号传输所使用的光波段。目前常用的光模块的中心波长主要有三种:850nm 波段、
1310nm 波段以及 1550nm 波段。

850nm 波段:多用于短距离传输

1310nm 和 1550nm 波段:多用于中长距离传输
1.2.5 光纤类型
1. 光纤模式(Fiber Mode)
按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种。
ITU(International Telecommunication Union 国际电信联盟)制定了一系列的通信标准。ITU 的标
准通过字母编号从 A 到 Z 系列,每个字母的后面用数字做编号。ITU 通过制定 G 系列协议定义了光
纤标准种类。
(1) 多模光纤
多模光纤(MMF,Multi Mode Fiber)纤芯较粗,可传多种模式的光。但其模间色散较大,且随传
输距离的增加模间色散情况会逐渐加重。
多模光纤根据光纤直径和模式带宽的不同,可以分为多个等级,具体介绍请参见表 1-2。其中,模
式带宽(Modal bandwidth)指的是一段光纤所能通过的最大调制频率脉冲的调制频率和光纤长度
的乘积,是一个可以体现多模光纤光学特性的综合指标。
常用的多模光纤为 G.651 光纤,根据标准,G.651 光纤能传输 800~900nm、1200~1350nm 波长
的激光。
表1-2 多模光纤分类
光纤模式
光纤等级
光纤直径(µm)
Modal bandwidth at 850 nm(MHz*km)
多模光纤
OM1
62.5/125
200
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光纤模式
光纤等级
光纤直径(µm)
Modal bandwidth at 850 nm(MHz*km)
OM2
50/125
500
OM3
50/125
2000
OM4
50/125
4700
多模光纤的传输距离与其接口类型、中心波长、使用光纤的等级有关,具体关系请参见表 1-3。
表1-3 多模光纤规格表
应用类型
中心波长(nm)
光纤等级
传输距离
1000BASE-SX
850
OM1
< 275m
OM2
< 550m
10GBASE-SR
850
OM1
< 33m
OM2
< 82m
OM3
< 300m
OM4
< 400m
40GBASE-CSR4
850
OM3
< 300m
OM4
< 400m
40GBASE-SR4
850
OM3
< 100m
OM4
< 150m
100GBASE-eSR4
850
OM4
< 300m
100GBASE-SR4
850
OM3
< 70m
OM4
< 100m
200GBASE-SR4
850
OM3
< 70m
OM4
< 100m
400GBASE-SR8
850
OM3
< 70m
OM4
< 100m
400GBASE-VR4
850
OM3
< 30m
OM4
< 50m
25GBASE-SR
850
OM3
< 70m
OM4
< 100m
800GBASE-VR8
855
OM3
< 30m
OM4
< 50m
OM5
< 50m
(2) 单模光纤
单模光纤(SMF,Single Mode Fiber)中心玻璃纤芯很细(芯径一般为 9 或 10μm),只能传一种
模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通信,中心波长一般为 1310nm 或 1550nm。
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同时,根据 TIA/EIA 协议,单模光纤塑料护套为黄色,塑料护套上标有 SM 字样的标签。TIA 表示
(Telecommunication Industries Alliance)电信工业联盟,EIA 表示(Electronic Industries Alliance)
电子工业联盟。
常用的单模光纤为 G.652 光纤和 G.655 光纤:

G.652 光纤是常规单模光纤,零色散点在 1300nm,此点色散最小。G.652 光纤能传输 1260~
1360nm、1530~1565nm 波长的激光。

G.655 光纤是非零色散位移光纤 NZ-DSF(No-Zero Dispersion Shifted Fiber),主要特点
是 1550nm 的色散接近零,但不是零。G.655 光纤是一种改进的色散位移光纤,以抑制四
波混频。G.655 光纤适合传输波分复用 1550nm 的激光。
如下表格为 G.652 光纤和 G.655 光纤的简单总结:
表1-4 单模光纤规格表
光纤名称
工作模式
波长区域
备注
G.652
单模
1260~1360nm,1530~1565nm
常规单模光纤
G.655
单模
1530~1565nm
非零色散
通过上表可以知道,选择 G.652 光纤可以适配中心波长 1310nm、1550nm 的光模块。如果要传输
波分复用的 1550nm 的激光,可以选用 G.655 光纤。在实际选用光纤的时候,根据光纤厂商的产品
手册能够查询该光纤符合什么标准。
2. 光纤直径
光纤直径一般采用纤芯直径/包层直径的表示方法,单位 μm。例如:9/125μm 表示光纤中心纤芯直
径为 9μm,光纤包层直径为 125μm。
H3C 设备推荐使用的光纤直径如下:

G.652 常规单模光纤:9/125μm

G.655 单模光纤:9/125μm

G.651 常规多模光纤:50/125μm 或 62.5/125μm
1.2.6 接口连接器类型
接口连接器用于连接可插拔模块及相应的传输媒质。光纤连接器是光纤通信系统中不可缺少的无源
器件,它的使用使得光通道间的可拆式连接成为可能,既方便了光系统的调测与维护,又使光系统
的转接调度更加灵活。H3C 设备支持的光模块所采用的光纤连接器包括:SC 连接器、LC 连接器和
MPO 连接器。
• 为了保护光纤连接器的清洁,请务必保证在未连接光纤时盖上防尘帽。
• 光纤接口连接器和光纤厂商众多,推荐使用 H3C 光纤连接器和光纤。使用非 H3C 光纤接口连
接器和光纤时,请注意确认光纤连接器和 H3C 光模块可正常适配、光纤质量良好。

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THE END