光模块类型大全

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    光模块，英文原称是optical module。它包括光接受模块、光发送模块、光收发一体模块、光转发模块等。
         Transponder(光转发器)：除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及监控等功能。常见的Transponder 有：200/300pin MSA，XENPAK，以及X2/XPAK 等。
        Transceiver(光收发一体模块)：主要功能是实现光电/电光变换，常见的有：SFF、SFP、SFP+、GBIC、XFP 等。 　

        1).SFF
        SFF是Small Form. Factor的简称，英特尔将其称为小封装技术。SFF光模块是最早期光模块产品，主要业务速率在2.5Gbps及以下，其电接口有两种规格：10pin和20pin，两种版本的主要数据信号接口是一致的。20pin版本的模块提供额外的管脚用于数据信号之外的时钟信号恢复，激光器监视和告警监视功能。SFF的尺寸要比SFP小，并且是以插针的形式焊接到主板上的。
        2).SFP
        SFP 是Small Form-factor Pluggables的简称，即小封装可插拔光模块。SFP可以看成是SFF的可插拔版本，它的电电接口是20pin金手指，数据信号接口与SFF模块基本相同。
SFP模块还提供I2C控制接口，兼容SFP-8472标准的光接口诊断。SFF和SFP都不包含SerDes部分，只提供一个串行的数据接口，将CDR和电色散补偿放在了模块外面，从而使小尺寸、小功耗称为可能。由于受散热限制，SFF/SFP只能用于2.5Gbps及以下速率的超短距离、短距离和中距离应用。
        3).GBIC
        GBIC是Gigabit Interface Converter的缩写，即千兆接口转换器，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC个头比较大，差不多是SFP体积的两倍，是通过插针焊接在PCB板上使用。目前基本上被SFP取代。SFP模块在功能上与GBIC基本一致，也被有些交换机厂商称为小型化GBIC（Mini-GBIC）。

        4).XFP
        XFP是10 Gigabit Small Form. Factor Pluggable的简称，即10G 小封装可插拔光模块，电接口是30pin金手指。不同业务类型的模块可支撑OC192/SMT-64 9.95Gbps，10Gigabit FC 10.5Gbps，G.709 10.7Gbps，10Gigabit Ethernet 10.3Gbps。主要用于需要小型化及低成本10G解决方案。
    同SFF/SFP一样，XFP为了减小体积，将SerDes部分放在了光模块外部，XFP光收发器有一个串行10Gbps电接口，称为XFI，这个接口是用来连接外部SerDes器件的。
XFP是在XENPAK、X2、XPAK等4信道SerDes光收发模块的基础上发展而来的。XFP在XENPAK、X2、XPAK的基础上，完全去掉了SerDes，从而降低了功耗、体积和成本。

         5).SFP+
          SFP+跟SFP的外形一样，也是20pin金手指电接口，只是支撑的最大速率比SFP高，达到与XFP同等的10Gbps。与XFP比较，SFP+内部没有CDR(时钟数据恢复)模块，所以SFP+的体积和功耗都比XFP小。SFP+一般只支撑中短距离传输，暂时还没有支撑ER(40km)和ZR(80km)的SFP+模块。SFP+与XFP对比如下图所示：
     
        6).300pin MSA
       300pin MSA是完备的光接口模块，其特点是体积大，用散热器型金属外壳封装，以利于散热。该类型光模块支撑10Gbps和40Gbps两种规格。这两种规格的光模块电接口都工作在16个并行信道上，10G规格模块的单信道电接口速率为622~669MHz，符合OFI的SFI4和IEEE的XSBI规范。40G规格模块的单信道电接口速率为2.5G~3.125G，符合SFI5规范。该类光模块支撑SONET/SDH和10G XSBI。遵循ITU-T G.691和G.693标准，传输距离从600m到80km。

        7).XENPAK
        XENPAK是4信道SerDes结构，通过70pin的SFP连接器与电路板连接，其数据通道是XAUI接口；Xenpak支撑所有IEEE 802.3ae定义的光接口，在线路端可以提供10.3Gbps、9.95Gbps或4*3.125Gbps的速率。
    为了降低300pin MSA光模块的成本，光模块的电接口向两个方向发展：4信道并行接口和10Gbps单通道串行接口，它们的代表者就是XENPAK和XFP。
         XENPAK是面向10G以太网的第一代光模块，采用4*3.125G接口。XENPAK是从16信道并行XSBI过渡到4信道的XAUI的。XENPAK选用XAUI是因为它的管脚少，不需要时钟，速率能达到3.125G，能马上用在标准CMOS电路中。而且通过XAUI的数据是自动排列的，也就是说SerDes器件自动平衡使用4个信道。
         Xenpak光模块安装到电路板上时需要在电路板上开槽，实现较复杂，无法实现高密度应用。

         8).XPAK/X2
    虽然与300pin MSA相比，XENPAK的体积已经减小了很多，但是还是不够理想。目前小型化是10G光模块的一种趋势，XPAK是XENPAK的直接改进型，体积缩小一半，光接口、电接口与原来的保持一致。X2是安捷伦企业推出的一款跟XPAK很相似的产品，相比XPAK，它主要在导轨系统上做了改进。
XPAK和X2都属于过渡型产品。

         9). BIDI
         BiDi是Bidirectional的缩写，即单纤双向的意思。利用WDM技术,发送和接收两个方向使用不同的中心波长。实现一根光纤双向传输光信号。一般光模块有两个端口，TX为发射端口，RX为接收端口；而该光模块只有1个端口，通过光模块中的滤波器进行滤波，同时完成1310nm光信号的发射和1550nm光信号的接收，或者相反。因此该模块必须成对使用，他最大的优势就是节省光纤资源。
         BIDI 模块必须成对使用，例如若一端使用了GACS-Bi1312-10，另外一端就必须使用GACS-Bi1512-10。

        10). CWDM
        CWDM 是Coarse Wavelength Division Multiplexing，稀疏波分复用器，也称粗波分复用器。与之对应的是DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing ，密集波分复用器，DWDM的价格比CWDM贵很多。
         CWDM光模块采用CWDM 技术，可以通过外接波分复用器，将不同波长的光信号复合在一起，通过一根光纤进行传输，从而节约光纤资源。同时，接收端需要使用波分解复用器对复光信号进行分解。如下图所示：
   
    相对于DWDM系统中0.2nm到1.2nm的波长间隔而言，CWDM具有更宽的波长间隔，业界通行的标准波长间隔为20nm。由于CWDM系统的波长间隔宽，对激光器的技术指标要求较低。由于波长间隔达到20nm，所以系统的最大波长偏移可达－6.5℃～＋6.5℃，激光器的发射波长精度可放宽到±3nm，而且在工作温度范围(－5℃～70℃)内，温度变化导致的波长漂移仍然在容许范围内，激光器无需温度控制机制，所以激光器的结构简化，成品率提高。 　　
    另外，较大的波长间隔意味着光复用器/解复用器的结构简化。例如，CWDM系统的滤波器镀膜层数可降为50层左右，而DWDM系统中的100GHz滤波器镀膜层数约为150层，这导致成品率提高，成本下降，而且滤波器的供应商增加有利于竞争。CWDM滤波器的成本比DWDM滤波器的成本要少50%以上，而且随着自动化生产技术和批量的增大会进一步降低。

    术语概况：

        ITU-T：
    ITU是Telecommunication Standardization Sector的缩写，即国际电信联盟的意思，ITU-T是国际电信联盟管理下的专门制定远程通信相关国际标准的组织。该机构创建于1993年，前身是国际电报电话咨询委员会(CCITT 是法语Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique的缩写, 英文是International Telegraph and Telephone Consultative Committee)，总部设在瑞士 日内瓦。

    OIF:
    OIF是Optical Internet Forum的缩写，即光网络论坛的意思，是由制造商、电信业务运营商发起的一个开放性论坛。主要目标是促使可互联和兼容的低成本光网络设备的开发。

    MSA：
    MSA是Multi-Source Agreement的缩写，即多元协议的意思。是由业界光模块制造商建立的一个非赢利性组织。它为光收发器件规定了外形尺寸，并参考了OIF和ITU标准。



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