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光模块的设计与实现

在现代信息网络中,光纤通信占据着主导地位,随着网络的覆盖越来越广和通信容量的不断增加,使得通信链路的管理工作变得复杂.光收发模块是光纤通信网络中的主要器件之一,这就希望光收发模块具有智能化的功能来管理链路.具有数字诊断功能的光收发模块具有一定的智能化,能够为链路提供方便,有效的监测手段,使得管理简单化. 对带数字诊断监测功能的小型封装可插拔光收发模块进行研究,分析了INF-8077i协议,光模块原理,光模块硬件电路,低层软件和jian控软件设计,给出了XFP光模块的设计思路. 在光模块的收发部分,选用具有时钟数据恢复的芯片,可对信号进行时钟恢复和数据重发,具有硬件电路设计简单与xing价比高等特点.在光模块的电源接入设计上,考虑到光模块的热插拔特性和协议对上电时序的严格要求,采用智能化的电源管理芯片对光模块进行保护.为了能更好的对链路进行管理和对模块的监测选用带有高精度的ADC功能的控制芯片对5个DDM参数进行采集和数据处理,并通过温度查询算法,将合适的DAC的值输出用于动态的控制TOSA,同时,控制芯片还要对协议所规定的控制,状态引脚进行定时扫描和处理,用于实现数字诊断功能.在对5个DDM参数校准的研究中,分析了内部校准和外部校准的优劣性以及系统的特性,选用内部校准方式对参数校验.

光模块是干什么用的

光模块就是一个光电转换模块，光模块的作用就是将设备的电信号转换成光信号，这样就可以在光纤中传播，有着电缆传播没有的优势，比如传输距离、传输速率等，到达目的地后，在通过光模块将光信号转换回电信号，以便设备使用。光模块只是一个转换装置，需要插在或焊在设备上使用。

光模块是一种光电转换的电子元器件，简单的说光信号转换成电信号，电信号转换成光信号，其中包括发射的器件，接收的器件和电子功能电路。根据它的定义，只要有光信号的地方就会有光模块的应用。

光模块

传输距离

光信号所能传输的较大距离。因为光纤本身对光信号有色散、衰减等副作用，所以不同类型的光源发出的光所能传输的距离不一样。

接口速率

光器件所能承载的无误码传输的较大电信号速率，以太网标准规定的接口速率有：125Mbit/s、1.25Gbit/s、10.3125Gbit/s、41.25Gbit/s等。

中心波长

在发射光谱中，连接50℅较大幅度值线段的中点所对应的波长。

光纤模式

根据光纤的纤芯直径及特性分为多模和单模，一般多模光纤纤芯直径大，模式色散严重，所以传输距离较短；而单模光纤模式色散小，所以可远距离传输。

模式带宽

模式带宽是主模中心波长的较大峰值跌落一定dB后的带宽，表征光谱特性。

光纤直径

光纤的纤芯直径，多模的为62.5um和50um；单模的为9um。

光纤等级

因为不同波长的光在不同的光纤中都有自己的较佳工作窗口，为调整较佳工作波长或色散特性，改变折射率分布，将光纤分为：多模光纤（G.651）、 普通单模光纤（G.652）、色散移位光纤（G.653）、非零色散移位光纤（G.655）等，常用的是G.651和G.652。

接头类型

光模块光口（插入光纤部位）的类型，常见的有：LC（所有的SFP、SFP+、XFP）、MPO（部分的QSFP+、CXP）等。

发送光功率

在模块的正常工作条件下，模块输出的光功率。

接收灵敏度较大值

在一定的误码率BER（bit error rate ）=10-12条件下，接收组件能接收的较小输入平均光功率。

过载光功率

在一定的误码率BER（bit error rate ）=10-12条件下，接收组件能接收的较大输入平均光功率。

消光比

全调制条件下信号平均光功率与空号平均光功率比值的较小值，表征0、1信号的区别能力。

光模块的组成结构

光模块，英文名叫Optical Module。Optical，意思是“视力的，视觉的，光学的”。

准确来说，光模块是多种模块类别的统称，具体包括：光接收模块，光发送模块，光收发一体模块和光转发模块等。

现今我们通常所说的光模块，一般是指光收发一体模块。

光模块工作在物理层，也就是OSI模型中的底层。它的作用说起来很简单，就是实现光电转换。把光信号变成电信号，把电信号变成光信号，这样子。

虽然看似简单，但实现过程的技术含量并不低。

一个光模块，通常由TOSA，含激光器、ROSA，含光探测器、功能电路和光（电）接口等部分组成。

在发射端，驱动芯片对原始电信号进行处理，然后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出调制光信号。

在接收端，光信号进来之后，由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出电信号。