光模块和光纤连接器的应用指南

一、光收发一体模块定义

光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。

二、光收发一体模块分类

按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE

                SDH应用的155M、622M、2.5G、10G

按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，各种封装见

1×9封装——焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用SC接口

SFF封装­——焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用LC接口

GBIC封装——热插拔千兆接口光模块，采用SC接口

SFP封装——热插拔小封装模块，目前最高数率可达4G，多采用LC接口

XENPAK封装——应用在万兆以太网，采用SC接口

XFP封装——10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用LC接口
按照激光类型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB LD

按照发射波长分：850nm、1310nm、1550nm等等

按照使用方式分：非热插拔（1×9、SFF），可热插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP）
三、光纤连接器的分类和主要规格参数

光纤连接器是在一段光纤的两头都安装上连接头，主要作光配线使用。

按照光纤的类型分：单模光纤连接器（一般为G.652纤：光纤内径9um，外径125um），多模光纤连接器
按照光纤连接器的连接头形式分：FC，SC，ST，LC，MU，MTRJ等等，目前常用的有FC，SC，ST，LC，

FC型——最早由日本NTT研制。外部加强件采用金属套，紧固方式为螺丝扣。测试设备选用该种接头较多。

SC型——由日本NTT公司开发的模塑插拔耦合式连接器。其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩形；插针由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构。紧固方式采用插拔销式，不需要旋转。

LC型——朗讯公司设计的。套管外径为1.25mm，是通常采用的FC-SC、ST套管外径2.5mm的一半。提高连接器的应用密度。
按照光纤连接器连接头内插针端面分：PC，SPC，UPC，APC

    按照光纤连接器的直径分：Φ3，Φ2, Φ0.9

光纤连接器的性能主要有光学性能、互换性能、机械性能、环境性能和寿命。其中最重要的是插入损耗和回波损耗这两个指标。
1、  光模块传输数率：百兆、千兆、10GE等等

2、  光模块发射光功率和接收灵敏度：发射光功率指发射端的光强，接收灵敏度指可以探测到的光强度。两者都以dBm为单位，是影响传输距离的重要参数。光模块可传输的距离主要受到损耗和色散两方面受限。损耗限制可以根据公式：损耗受限距离＝（发射光功率-接收灵敏度）/光纤衰减量  来估算。光纤衰减量和实际选用的光纤相关。一般目前的G.652光纤可以做到1310nm波段0.5dB/km，1550nm波段0.3dB/km甚至更佳。50um多模光纤在850nm波段4dB/km 1310nm波段2dB/km。对于百兆、千兆的光模块色散受限远大于损耗受限，可以不作考虑。
3、  10GE光模块遵循802.3ae的标准，传输的距离和选用光纤类型、光模块光性能相关。
4、  饱和光功率值指光模块接收端最大可以探测到的光功率，一般为-3dBm。当接收光功率大于饱和光功率的时候同样会导致误码产生。因此对于发射光功率大的光模块不加衰减回环测试会出现误码现象。
五、光模块功能失效重要原因

光模块功能失效分为发射端失效和接收端失效，分析具体原因，最常出现的问题集中在以下几个方面：

1．  光口污染和损伤

由于光接口的污染和损伤引起光链路损耗变大，导致光链路不通。产生的原因有：

A． 光模块光口暴露在环境中，光口有灰尘进入而污染；

B． 使用的光纤连接器端面已经污染，光模块光口二次污染；

C． 带尾纤的光接头端面使用不当，端面划伤等；

D．使用劣质的光纤连接器；