光模塊 又名：opticalmodule

       簡單的說，光模塊的作用就是發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過光纖傳送后，接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光轉(zhuǎn)發(fā)模塊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。

概述

　　光模塊，翻譯過來應(yīng)該是optical module。

　　由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分是：輸入一定碼率的電信號(hào)經(jīng)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片處理后驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED）發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號(hào)，其內(nèi)部帶有光功率自動(dòng)控制電路，使輸出的光信號(hào)功率保持穩(wěn)定。接收部分是：一定碼率的光信號(hào)輸入模塊后由光探測二極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號(hào)。

　　簡單的說，光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過光纖傳送后，接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

分類

根據(jù)光模塊功能分類

　　包括光接收模塊，光發(fā)送模塊，光收發(fā)一體模塊，光轉(zhuǎn)發(fā)模塊等。

　　光收發(fā)一體化模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)光電/電光變換，包括光功率控制、調(diào)制發(fā)送，信號(hào)探測、IV 轉(zhuǎn)換以及限幅放大判決再生功能，此外還有防偽信息查詢、TX-disable 等功能，常見的有：SFP、SFF、SFP+、GBIC、XFP 、1x9等。

　　光轉(zhuǎn)發(fā)模塊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。常見的光轉(zhuǎn)發(fā)模塊 有：200/300pin，XENPAK，以及X2/XPAK 等。

　　光收發(fā)一體模塊，英文名稱optical transceiver，簡稱光模塊或者光纖模塊，是光纖通信系統(tǒng)中重要的器件。

根據(jù)光模塊主要參數(shù)分類

　　可插拔性：熱插拔和非熱插拔

　　封裝形式：SFP、GBIC、XFP、Xenpak、X2、1X9、SFF、200/3000pin、XPAK

　　傳輸速率： 傳輸速率指每秒傳輸比特?cái)?shù)，單位Mb/s 或Gb/s。光模塊產(chǎn)品涵蓋了以下主要速率：低速率、百兆、千兆、2.5G、4.25G，4.9G，6G，8G，10G和40G。

根據(jù)光模塊封裝來分類

　　1.XFP（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable）是一種可熱交換的，獨(dú)立于 通信 協(xié)議的光學(xué)收發(fā)器，用于10G bps的以太網(wǎng)，SONET/SDH，光纖通道。

　　2.小型可插拔收發(fā)光模塊(SFP)，目前應(yīng)用最廣闊。

　　3.GigacBiDi系列單纖雙向光模塊利用的是WDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)一根光纖傳輸雙向信息號(hào)(點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸。尤其是光纖資源不足，需要1根光纖傳雙向信號(hào))。GigacBiDi包括SFP單纖雙向（BiDi），GBIC單纖雙向（BiDi），SFP+單纖雙向（BiDi），XFP單纖雙向（BiDi），SFF單纖雙向（BiDi）等等。

　　4.RJ45電口小型可插拔模塊，又稱電模塊或者電口模塊.

　　5.SFF根據(jù)其管腳又分為2x5，2x10等

　　6.千兆以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器(GBIC)模塊

　　7.無源光網(wǎng)PON( A-PON，G-PON， GE-PON)光模塊

　　8.40Gbs高速光模塊。

　　9.SDH傳輸模塊(OC3，OC12，OC48）

　　10.存儲(chǔ)模塊，如4G，8G等

光模分類

SFP 光模塊

　　可選波長：850nm，1310nm，1490nm，1550nm，CWDM，DWDM

　　速率：0－10Gbit/s

　　DDM：可選

SFP RJ45電口模塊

　　接口：RJ45，COPPER

　　速率：10/100/1000M自適應(yīng)，強(qiáng)制1000M

　　DDM：可選

XFP 光模塊

　　可選波長：850nm，1310nm，1270nm，1330nm，CWDM，DWDM

　　速率：10Gbit/s

GBIC 光模塊

　　可選波長：850nm，1310nm，1490nm，1550nm，CWDM，DWDM

　　速率：1.25Gbit/s

GBIC RJ45電口模塊

　　接口：RJ45，COPPER

　　速率：10/100/1000M自適應(yīng)，強(qiáng)制1000M

SFP+ 光模塊

　　可選波長：850nm，1310nm，1270nm，1330nm，CWDM，DWDM

　　速率：10Gbit/s

X2 光模塊

　　可選波長：850nm，1310nm，1270nm，1330nm，CWDM，DWDM

　　速率：10Gbit/s

XENPAK 光模塊

　　可選波長：850nm，1310nm，1270nm，1330nm，CWDM，DWDM

　　速率：10G

應(yīng)用

　　D/T的英文全稱是：datacom/telcom。數(shù)據(jù)通訊主要包括電腦視頻，數(shù)據(jù)通訊等。telcom主要包括是無線語音通訊等。

　　此類產(chǎn)品多用于光纖的網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)絡(luò)。

　　PON：英文：passive optical network 即：無源光網(wǎng)絡(luò)。此類產(chǎn)品主要應(yīng)用于光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的接入網(wǎng)等。其中的triplex產(chǎn)品出類可以傳輸光纖信號(hào)外，還可以輸出模擬信號(hào)。

　　光模塊，主要分為：GBIC、SFP、SFP+、XFP、SFF、CFP等，光接口類型包括SC和LC等。不過現(xiàn)在一般常用的是SFP、SFP+、XFP，而不是GBIC。原因在于GBIC體積大，并且容易壞。而現(xiàn)在常用的SFP則體積小，并且便宜。

　　類型：單模光模塊適用于長距離傳輸；多模光模塊適用于短距離傳輸。

　　作用：光模塊用于交換機(jī)與設(shè)備之間傳輸?shù)妮d體，相比收發(fā)器更具效率性、安全性。

　　光模塊作為光纖通信系統(tǒng)中的核心器件，其應(yīng)用廣泛且重要。光模塊的主要作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)行傳輸，或者將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào)進(jìn)行接收，從而實(shí)現(xiàn)高速、遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。以下是光模塊的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

1. 數(shù)據(jù)中心

　　核心應(yīng)用：數(shù)據(jù)中心需要大容量、高速的數(shù)據(jù)傳輸，光模塊能夠滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)于高帶寬和低延遲的要求，是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組件之一。通過光纖網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心可以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和備份。

　　特點(diǎn)：數(shù)據(jù)中心對(duì)光模塊的需求不斷增長，特別是隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)高速、高效、高密度和低功耗的光模塊需求更為迫切。

2. 通信網(wǎng)絡(luò)

　　光纖接入：光模塊用于光纖接入網(wǎng)，將光纖網(wǎng)絡(luò)延伸到家庭和企業(yè)，提供高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。

　　移動(dòng)通信：在移動(dòng)通信基站中，光模塊用于連接基站和核心網(wǎng)絡(luò)，支持大容量、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸，滿足日益增長的移動(dòng)數(shù)據(jù)需求。

　　寬帶網(wǎng)絡(luò)：從城域網(wǎng)到廣域網(wǎng)，光模塊都發(fā)揮著關(guān)鍵作用，實(shí)現(xiàn)高速、遠(yuǎn)距離的光信號(hào)傳輸和轉(zhuǎn)換，提高通信網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性。

3. 工業(yè)自動(dòng)化

　　應(yīng)用場景：工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中需要實(shí)現(xiàn)各種傳感器和執(zhí)行器之間的快速通信和控制，光模塊能夠提供可靠、高速的數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)處理。

　　優(yōu)勢：光模塊的高速傳輸和抗干擾能力，使得其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

4. 廣播電視傳輸

　　作用：光模塊用于廣播和電視信號(hào)的傳輸。通過光纖網(wǎng)絡(luò)，廣播電視信號(hào)可以覆蓋更廣的地區(qū)，提供高清晰度的內(nèi)容傳輸。

　　特點(diǎn)：光纖的低損耗特性使得廣播電視信號(hào)可以長距離、高質(zhì)量地傳輸。

5. 軍事和航天應(yīng)用

　　關(guān)鍵任務(wù)：由于光纖的抗干擾性能強(qiáng)，光模塊在軍事和航天領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。它們用于安全通信、導(dǎo)航系統(tǒng)和遙測傳輸?shù)汝P(guān)鍵任務(wù)。

　　重要性：在極端環(huán)境下，光模塊的可靠性和耐用性尤為重要。

6. 其他領(lǐng)域

　　醫(yī)療成像：光模塊用于醫(yī)療成像設(shè)備和光纖內(nèi)窺鏡等醫(yī)療應(yīng)用，提供清晰的高分辨率圖像，并支持遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用。

　　安全監(jiān)控：在視頻監(jiān)控、機(jī)場安全等領(lǐng)域中需要進(jìn)行高速、高清的視頻傳輸和處理，光模塊能夠?qū)崿F(xiàn)高速、可靠的視頻采集和傳輸。

總結(jié)

　　光模塊作為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛且多樣。隨著光纖通信技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的持續(xù)增長，光模塊的性能也在不斷提升，為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供強(qiáng)大支持。未來，光模塊將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

社會(huì)影響

　　2023年12月，“光模塊”入選2023年十大科技熱詞。

測試設(shè)備

　　光模塊測試設(shè)備是用于檢測光模塊性能和質(zhì)量的一系列專業(yè)儀器。這些設(shè)備能夠測量光模塊在不同條件下的光學(xué)和電學(xué)特性，以確保光模塊在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和可靠性。以下是一些常見的光模塊測試設(shè)備及其用途：

1. 光功率計(jì)

　　用途：用于測量光模塊的發(fā)射功率和接收功率，以驗(yàn)證光模塊的發(fā)射功率和接收靈敏度是否符合規(guī)范。

　　工作原理：通過將光功率計(jì)連接到光模塊的光纖接口，實(shí)時(shí)檢測和記錄光信號(hào)的功率值。

2. 示波器

　　用途：用于對(duì)光模塊進(jìn)行電信號(hào)波形測試，觀察和分析信號(hào)波形的性能，以確定信號(hào)的穩(wěn)定性、峰值和時(shí)鐘同步等指標(biāo)。

　　工作原理：連接示波器到光模塊的電接口，通過示波器采集的信號(hào)波形進(jìn)行分析。

3. 誤碼儀

　　用途：用于測量光模塊的誤碼率，以評(píng)估數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

　　工作原理：通過發(fā)送已知的數(shù)據(jù)模式到光模塊，并接收返回的數(shù)據(jù)，比較發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之間的差異，從而計(jì)算出誤碼率。

4. 眼圖儀

　　用途：光模塊眼圖測試是一種用于衡量光模塊在高速數(shù)傳信號(hào)傳輸時(shí)性能的光學(xué)測試方法。眼圖能夠反映數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)的質(zhì)量和電路的干擾情況。

　　工作原理：利用示波器等設(shè)備采集一段時(shí)間內(nèi)的光電變位波形的交錯(cuò)圖，通過眼圖分析軟件對(duì)眼圖進(jìn)行分析，可以計(jì)算出光模塊的性能參數(shù)，如噪聲、抖動(dòng)、協(xié)方差等。

5. 光衰減器

　　用途：用于調(diào)節(jié)輸入的光信號(hào)強(qiáng)度，以便在測試過程中模擬不同的光衰減條件。

　　工作原理：通過調(diào)節(jié)衰減器的衰減量，可以控制通過光模塊的光信號(hào)強(qiáng)度。

6. 光纖

　　用途：作為光模塊與測試設(shè)備之間的連接介質(zhì)，用于傳輸光信號(hào)。

　　類型：包括多模光纖（如OM3、OM4）和單模光纖（如Corning SMF-28 Ultra）等。

7. 其他輔助設(shè)備

　　時(shí)鐘源：用于提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，以確保測試過程中的同步性。

　　同步接收器：用于接收光模塊輸出的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行分析。

注意事項(xiàng)

　　在進(jìn)行測試之前，需要校準(zhǔn)測試設(shè)備以確保精確度和準(zhǔn)確性。

　　測試過程中應(yīng)保持充分的操作環(huán)境，如減少光源的干擾、防止光纖連接的松動(dòng)等。

　　根據(jù)光模塊的數(shù)據(jù)手冊和規(guī)范，設(shè)定合適的測試參數(shù)和測試場景。

　　記錄和分析測試結(jié)果，及時(shí)處理問題并優(yōu)化光模塊的性能。

主要制造商

　　Keysight Technologies：提供高速示波器、眼圖分析儀、信號(hào)發(fā)生器、誤碼率測試儀等設(shè)備。

　　Tektronix：提供高速示波器、誤碼率分析儀等設(shè)備。

　　Anritsu Corporation：生產(chǎn)通訊檢測、計(jì)量醫(yī)療和工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，包括光模塊眼圖測試儀等。

　　Rohde & Schwarz：專注于生產(chǎn)高端通信和測試設(shè)備，其眼圖測試儀器采用獨(dú)特的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

　　EXFO Inc.：專注于光學(xué)測量和測試技術(shù)，提供光模塊眼圖測試儀、光纖測試儀等設(shè)備。

　　這些制造商提供的設(shè)備在光模塊測試領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，用戶可以根據(jù)具體需求和預(yù)算選擇合適的設(shè)備。