光模块基础知识优秀PPT.ppt
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1、第1页,本讲稿共27页公司光模块及命名规则介绍公司光模块及命名规则介绍组件及模块相关参数介绍组件及模块相关参数介绍第2页,本讲稿共27页一、公司光模块及命名规则介绍一、公司光模块及命名规则介绍1.GBIC部分部分GBIC是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的是一种符合国际标准的可互换产品。采用可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活,在市接口设计的千兆位交换机由于互换灵活,在市场上占有较大的市场分额。场上占有较大的市场分额。GBIC是光纤的转接设备。是
2、光纤的转接设备。GBIC是千兆位接口转换器的简称。本公司生产的是千兆位接口转换器的简称。本公司生产的GBIC产品一产品一头是一个通用的头是一个通用的GBIC公头,另一头可以是走光信号的公头,另一头可以是走光信号的SC,也可以,也可以是走电信号的是走电信号的RJ45。1)1.25G/bps双纤双纤/BIDI模块模块2)连接器连接器SC,RJ453)VCSEL/FP/DFB/CWDM发射激光器发射激光器4)符合符合RoHS标准标准5)+5V电源供电电源供电第3页,本讲稿共27页2.SFP部分部分SFP可以简单的理解为可以简单的理解为GBIC的升级版本。的升级版本。SFP模块模块(体积比(体积比GB
3、IC模块减少一半,可以在相同面板上配置多模块减少一半,可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与模块在功能上与GBIC基本一致,因此,也被有些交换机厂商称为小型化基本一致,因此,也被有些交换机厂商称为小型化GBIC(Mini-GBIC)。)。1)SFP双纤模块双纤模块2)连接器连接器LC3)VCSEL/FP/DFB/CWDM发射激光器发射激光器4)符合符合RoHS标准标准5)符合符合SFF-8472协议协议6)+3.3V电源供电电源供电第4页,本讲稿共27页SFP/GBIC系列系列命名规则命名规则说明说明:此命名规则只适此命名规则只适用于公司
4、内部用于公司内部,销售对销售对外使用时外使用时,不需区分外不需区分外壳以及壳以及TOSA类型(绿类型(绿色部份)色部份),且应根据客且应根据客户应用不同户应用不同,分为分为FiberChannel、SDH/SONET等标准等标准,对内模块不需做此划对内模块不需做此划分,详见分,详见datasheet。第5页,本讲稿共27页3.BIDI部分部分SFP-BIDI,GBIC-BIDI与与SFP,GBIC的区别很少,可以简单的理解:的区别很少,可以简单的理解:SFP模块要模块要运用两根光纤完成光信号的收发功能,而运用两根光纤完成光信号的收发功能,而SFP-BIDI指需要一根光纤就能完成光信号的指需要一
5、根光纤就能完成光信号的收发功能。收发功能。1)单纤双向模块单纤双向模块2)连接器连接器SC3)VCSEL/FP/DFB/CWDM发射激光器发射激光器4)符合符合RoHS标准标准5)符合符合SFF-8472协议协议6)SFP-BIDI+3.3V电源供电;电源供电;GBIC-BIDI+5V电源供电电源供电本公司生产的本公司生产的BIDI模块主要是分三个波段:模块主要是分三个波段:1490nm、1310nm、1550nm。第6页,本讲稿共27页BIDI系列命名规则系列命名规则第7页,本讲稿共27页二、组件及模块相关参数介绍二、组件及模块相关参数介绍 1.发射组件部分发射组件部分DFB(Distrib
6、utedFeedBack)DFB型光发射机,分布反馈(激光器)。采用模拟残留边带调幅(AM-VSB)信号(射频信号)直接调制激光二极管,使得光输出强度随着射频信号强度的变化而变化,因此也称为直接调制光发射机FP法布里一泊罗谐振腔由两个平行的镜面构成,是激光震荡的基本条件.光隔离度光隔离度光隔离器允许传输方向与禁止方向的光功率之比.正向电压正向电压Vf当正向驱动电流If为一确定值(如对F-PLDIf=Ith+20mA)时对应于发射器件(LD、LED)上的电压值.阈值电流阈值电流Ith半导体激光器开始震荡亦即输出功率从无到有发生跃变时的正向驱动电流.输出光功率输出光功率Pf通常指带尾纤发射器件的出
7、纤光功率,对F-P类LD,Pf为Ith+20mA对应的功率.峰值波长峰值波长Ip对LED类产品,光谱图上最大峰值处对应的波长.对LED类产品,在0.01nm分辨峰率的光谱图上,根据其纵模分布按RMS方式计算.光谱宽度光谱宽度I对LED类产品,在光谱图上,相对强度下降-3dB对应的光谱宽度即为LED的光谱宽度;对F-P类LD产品,采用ITUTG.957建议最大均方根宽度定义;对DFB类LD产品,采用ITUTG.957建议最大-20dB宽度定义,即主模中心波长的最大峰值功率跌落-20dB时的最大全宽.边模抑制比边模抑制比SMSR仅对DFB-LD类产品有意义.在0.1nm的分辨峰率下测试对应于某一电
8、流值下的光谱图,计算全调制条件下主模与最显著旁模间相对强度的差值,以dB数表示即为边模抑制比.第8页,本讲稿共27页2.接收组件部分接收组件部分暗电流暗电流Id在一定的反向偏执电压VEE(如-5V)下,当无外来光功率输入时,流过光接收组件之PIN管上的电流即为暗电流.响应度响应度R在一定的反向偏执电压VEE(如-5V)下,对应于一定的输入光功率P,测试流过光接收组件之PIN管上的电流I,I/P之比值即为响应度R.带宽带宽BW接收组件在小信号输入(AGC无启动)是输出的幅频特性曲线上,当幅度下降3dB时对应的频带宽度称为宽带.接收灵敏度接收灵敏度Pr在一定的误码率(如BER=10-9)条件下,接
9、收组件能接收到的最小平均输入光功率.饱和光功率饱和光功率Ps在一定的误码率(如BER=10-9)条件下,光接收组件能接收到的最大平均输入光功率.动态范围动态范围Dy饱和光功率与接收灵敏度的差值,单位dB.第9页,本讲稿共27页3.发射模块部分发射模块部分平均光发射功率平均光发射功率Po在模块相应的速率及按要求输入信号电平的条件下,模块输出的光功率.消光比消光比(Pon/Poff)最坏反射条件时,全调制条件下传号平均光功率与空号平均光功率比值的最小值.眼图模板眼图模板在高速率光纤系统中,发送光脉冲的形状不易控制,常常可能有上升沿,下降沿过冲、下冲和振铃现象.这些都可能导致接收机灵敏度的恶化,因此
10、必须加以限制,为此ITUT建议G.957规范了一个发送眼图的模板.第10页,本讲稿共27页 4.接收模块部分接收模块部分DFB光谱光谱 FP光谱光谱 SDH 同步数学体系同步数学体系,它是由一些网络单元组成的它是由一些网络单元组成的,在光纤或微波上进行同步信息传输、复用和交叉在光纤或微波上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络连接的网络.它具有全世界统一的网络节点接口和丰富的开销比特它具有全世界统一的网络节点接口和丰富的开销比特,它有一套标准的信息结构等级它有一套标准的信息结构等级,分分为为STM-I(155.52Mb/S),STM-4(622.08Mb/S),STM-16(2488.320M
11、b/S)等等.第11页,本讲稿共27页光发射器件参数定义与符合光发射器件参数定义与符合 ELED边发光二极管边发光二极管,具有与半导体激光器基本相同的结构具有与半导体激光器基本相同的结构,用腔损耗的办法抑制激射用腔损耗的办法抑制激射,光的发散性小光的发散性小,适合与光适合与光纤耦合纤耦合.DFB(DistributedFeedBack)DFB型光发射机,分布反馈(激光器)。采用模拟残留边带调幅(AM-VSB)信号(射频信号)直接调制激光二极管,使得光输出强度随着射频信号强度的变化而变化,因此也称为直接调制光发射机FP法布里一泊罗谐振腔由两个平行的镜面构成,是激光震荡的基本条件.光隔离度光隔离器
12、允许传输方向与禁止方向的光功率之比.正向电压正向电压Vf当正向驱动电流If为一确定值(如对F-PLDIf=Ith+20mA)时对应于发射器件(LD、LED)上的电压值.阈值电流阈值电流Ith半导体激光器开始震荡亦即输出功率从无到有发生跃变时的正向驱动电流.输出光功率输出光功率Pf通常指带尾纤发射器件的出纤光功率,对F-P类LD,Pf为Ith+20mA对应的功率.峰值波长峰值波长Ip对LED类产品,光谱图上最大峰值处对应的波长.对LED类产品,在0.01nm分辨峰率的光谱图上,根据其纵模分布按RMS方式计算.光谱宽度光谱宽度I对LED类产品,在光谱图上,相对强度下降-3dB对应的光谱宽度即为LE
13、D的光谱宽度;对F-P类LD产品,采用ITUTG.957建议最大均方根宽度定义;对DFB类LD产品,采用ITUTG.957建议最大-20dB宽度定义,即主模中心波长的最大峰值功率跌落-20dB时的最大全宽.边模抑制比边模抑制比SMSR仅对DFB-LD类产品有意义.在0.1nm的分辨峰率下测试对应于某一电流值下的光谱图,计算全调制条件下主模与最显著旁模间相对强度的差值,以dB数表示即为边模抑制比.第12页,本讲稿共27页光接收组件的参数定义与符合光接收组件的参数定义与符合 暗电流暗电流Id在一定的反向偏执电压VEE(如-5V)下,当无外来光功率输入时,流过光接收组件之PIN管上的电流即为暗电流.
14、响应度响应度R在一定的反向偏执电压VEE(如-5V)下,对应于一定的输入光功率P,测试流过光接收组件之PIN管上的电流I,I/P之比值即为响应度R.带宽带宽BW接收组件在小信号输入(AGC无启动)是输出的幅频特性曲线上,当幅度下降3dB时对应的频带宽度称为宽带.接收灵敏度接收灵敏度Pr在一定的误码率(如BER=10-9)条件下,接收组件能接收到的最小平均输入光功率.饱和光功率饱和光功率Ps在一定的误码率(如BER=10-9)条件下,光接收组件能接收到的最大平均输入光功率.动态范围动态范围Dy饱和光功率与接收灵敏度的差值,单位dB.第13页,本讲稿共27页光发射模块的参数定义与符号光发射模块的参
15、数定义与符号平均光发射功率平均光发射功率Po在模块相应的速率及按要求输入信号电平的条件下,模块输出的光功率.消光比消光比(Pon/Poff)最坏反射条件时,全调制条件下传号平均光功率与空号平均光功率比值的最小值.眼图模板眼图模板在高速率光纤系统中,发送光脉冲的形状不易控制,常常可能有上升沿,下降沿过冲、下冲和振铃现象.这些都可能导致接收机灵敏度的恶化,因此必须加以限制,为此ITUT建议G.957规范了一个发送眼图的模板.第14页,本讲稿共27页接收模块的参数定义接收模块的参数定义光接收灵敏度光接收灵敏度Pr在模块的工作速率下,当误码为某一数值(如BER=10-9)时的最小接收光功率,即为模块的
16、灵敏度Pr.饱和光功率饱和光功率Ps在模块的工作速率下,当误码为某一数值(如BER=10-9)是的最大接收光功率,即为模块的饱和光功率Ps.告警信号阈值告警信号阈值(PH-L)在模块的工作速率下,由大到小改变输入模块的光功率,当光功率减小到某一数值时,模块的告警输出信号电平出现反转,这时的光功率即为告警信号阈值(PH-L).告警信号阈值告警信号阈值(PL-H)在模块的工作速率下,有小到大改变输入模块的光功率,当光功率增加到某一数值时,模块的告警输出信号电平出现反转,这时的光功率即为告警信号阈值(PL-H).信号检滞后信号检滞后告警信号阈值(PH-L)和告警信号阈值(PL-H)的差值.第15页,
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