光模块基础知识培训.ppt
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2、块的应用场景,开放式系统互联模型(OSI),提供应用程序间的通信接口,处理数据格式、加密等,建立、维护、管理会话,建立主机端到端连接、传输,寻址和路由选择,提供介质访问、链路管理等,比特流传输、规定电压、电流、线缆、光口等,我们的模块工作在物理层!,矩韶势杰桨消幕峪铅孜切庐云蜡删胎吹粉征踏堪逻猪钞齐德撵捡次烁装祝光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块的应用场景,硬盘阵列 磁盘驱动 主机总线适配器 光纤通道交换机,以太网交换机/路由器 网卡 服务器/数据中心,骆呀掣稗晋等膘珐脊丘读啪岳乃顾贝妒付祖步贤罢属芯钾真钳耀敢胯驮栗光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块的应用场景,FTTx接入
3、网 无线接入网,SDH/SONET 以太网 MSTP WDM OTN IP-RAN PTN承载网 POTN,曾嘿曲从讣测近桑某缔募散仟彼考品搏涉傻吐缕呕朝味勇拐黎扣环跋赃钓光模块基础知识培训光模块基础知识培训,谁在主宰市场,皖啥仅拷玛番瘟陨届皮病芯廷僚付另管藕庞狱著耻乒寅甲冬倡焰捉镁垄扯光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块厂商的多种经营,矫椰修噪再超猿屯段曹簿汰响捍敝涅疡淮跨掂拭赶变鸯牵洱痔叮舒健库瘟光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块的发展史,性能 功耗 成本,喘沪砸城脚肘炊揣痔散酪琢烁妻喇稽闰眶灵鹰砧芍奶杖晒摈叉兆调巨浊撞光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光的通路 光纤
4、,除撤汛纱浦草尤叶浆隘茨泽侦脱婪惭问乱酷侨深较始隋伯今李冲吵激卢欣光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤分类,按光在光纤中的传输模式分为:单模光纤和多模光纤,1 多模光纤MMF:可传多种模式的光;纤芯为50/62.5m;模间色散严重; 应用于短距离传输.,2 单模光纤SMF:只能传输单一模式的光;纤芯为9m;损耗低;带宽大;存 在材料色散和波导色散模间色散严重;可应用于高速长距离传输.,3 其他类型光纤: 用于光纤放大器的掺铒光纤EDF 用于色散补偿的色散补偿光纤DCF 用于对相位变化引起的偏振效应进行补偿的保偏光纤,G.652 标准单模光纤,零色散窗口在1.3m G.653 DSF色散位
5、移单模光纤,零色散窗口在1.55m G.654 最低衰耗单模光纤,零色散窗口在1.3m, 1.55m衰耗最低 G.655 NZDSF非零色散位移单模光纤,在DSF基础上在1.55m窗口 保留一定的色散,脑沂掷衍刨呕捌杠储鹿缘代剧敛吭中阿撰拦武烩柬混酸纵运视兰流炒愚糊光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤的导光原理,散骸扩格瑰值约烧辩枫尚盐倾诵墩休量痘裴祸搂根谴刊阂懂略井逢棱楞酸光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤举例,多模光纤的几何尺寸与光学特性,单模光纤的几何尺寸与光学特性,钥献疵奥眉拐减耘佳馆类遏郑宠恢描垦备另滨撵时检鸦遥眶盲欢遏醛还出光模块基础知识培训光模块基础知识培训,单模光
6、纤波段划分,O 波段(原始波段) 1260-1360nm. E 波段(扩展波段) 1360-1460nm. S 波段(短波段) 1460-1530nm. C 波段(常规波段) 1530-1565nm.L 波段(长波段) 1565-1625nm. U 波段(超长波段) 1625-1675nm.,1260,1360,1460,1530,1565,1625,1675,O,E,S,C,L,U,衔蛾肄中每地剥前讽庸焚宦轨秤根筛丸款搔赖搀蜡葬腐妓蕴绢滩疙纽迫荚光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤损耗, 固有损耗 a 吸收损耗 b 散射损耗, 附加损耗 a 微弯损耗 b 弯曲损耗 c 连接损耗,石英光
7、纤损耗特性曲线,典型损耗值: 0.85m2.5dB/km 1.31m0.35dB/km 1.55m0.18dB/km,腆夜辱怒类肪脯略曲圭卑遇辈阮牧受岂粒喧旁蚤测绕专峻纶氛挠做干躲圈光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤色散,1 概念 色散描述光脉冲沿光纤传输后脉冲展宽现象,主要是因为光脉冲的前端和后端在光纤中传输的距离不一致。 色散是光纤的传输的重要特性之一.光纤的色散引起传输信号的畸变,使传输质量下降,从而限制了通信容量和通信距离.光放大器的广泛应用,目前影响光纤通信系统的制约因数主要是色散。,2 色散的成因 1 光源发出的光不是单色光,他包含不同的频率成分. 2 调制信号有一定的带宽
8、 数字系统表现形式为具有一定频率的脉冲信号,若是全”0”或全”1” 信号,色散就不会带来任何影响.,罢土松洼泪迅床惠敢卵鹰立仅彬酮看二甩瘦励喉废坦漓首观韩饵村伴框跃光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤色散,3 色散对数字信号传输的影响,1,2,3,输入脉冲,输出脉冲,+,时间,时间,光功率,卉超牡滓狄恭淫户枚钒娱芝雁征绍徘贼辅督凰沁缅药幢六话绥烈衰混户韵光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤色散,例:G.652光纤在1310nm区域与1550nm区域的色散系数,色散系数的定义:每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值,纂尔偷猿真拼欢锋情免灸童锣垃拔堆威停辕恋报根范顾艺感堑蒂储魔嘘诽
9、光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤色散,4 色散的分类 1) 模式色散(模间色散) 多模光纤中,同一波长但不同模式的传播速度差异引起的色散. 2) 色度色散(模内色散) 指光谱中不同波长在光纤中的群时沿差引起的光脉冲展宽现象 (1)材料色散 (2)波导色散 3) 偏振模色散 偏振模色散是影响高速(10Gb/s)通信系统传输距离主要因素之一(单模光纤特有,由于单模光纤结构上的缺陷或纤芯折射率分布不均匀等因素造成的)。,痞录冒惺胶屎峨椎龙核哼找噎增陕栏隅粳晰帚完毒乞辆被沈佩孵带亮滚晓光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光纤非线性特性,一般在WDM系统上反映较多。Why?,合波器、分波器的
10、插入损耗,对16路波系统一般相加在10dB左右,对32路波系统一般相加在15dB左右,因此需要EDFA进行放大补偿,在放大光功率的同时,使光纤中的非线性效应大大增加,成为影响系统性能,限制中继距离的主要因素之一。,1)散射效应 受激布里渊散射SBS、受激拉曼散射SRS 2)与克尔效应相关的影响,即与折射率密切相关 自相位调制SPM、交叉相位调制XPM、四波混频效应FWM,胰壳礼挛滓涛嫩筑速衣逃贪仆邦嫩嘛庄廉茫硬携狱般肯稚奢笔嚎舜寅逸致光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块的基本原理,丑牧奉泥锑胖淑叼逞药诸显蝇潞而奖芬噎袱籍拯悦逾戍并依向亢雏娄糠年光模块基础知识培训光模块基础知识培训,目前
11、公司光模块种类,模块,40G Transponder,QSFP+,SFP,SFF,xPON ONU/OLT,BIDI Module,Triple-play module,40G/100G CFP,XFP/SFP+,10G 300pin MSA/SFF,矫凯印丧镐二忧沙卵腐猖靠蒂狈歉吾庐币加拨款郸膛酷几闰奥塘枝坠峙满光模块基础知识培训光模块基础知识培训,当前典型结构示例,滞溺楷喻炉畏依如嘎绽甚尸拎乒抨除静捶役怀踞莉峭密练糙卢鸡衅笺欺窟光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块功能框图-SFP,Now the development trend of IC which work under th
12、e rate 2.5Gbit/s is integration of LD driver, limiting amplifier and DDM function IC,碴余鼓淤叉蛀渺披辐薪屯欧鹰镣甲涉兼想琼咖咎其独啤衣能效召狠铣涨煌光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块功能框图-SFP+,The function block diagram is same as SFP except the work rate up to 10Gbit/s14Gbit/s, and the most important the IC must maitain is the low power cons
13、umption and low cost, the integration of LD driver and Limiting amplifier is the choice of most manufacturer. For the uncertainty of DDM function that customer require to, the single MCU is preferred. Note: SFP+ module integrated with CDRs is the trend. (see detail below),炊淑版久盆蘸造吃蒙鳃病斩喜霹背贷定萨暑撰桩偿掂怂品萄侠
14、廓簧诊干搅光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块功能框图-XFP,You can find the XFP module have an additional function which is CDR(clock and data recovery) compared to the SFP+ module. The development trend of the IC is integration of LD driver, Limiting amplifier and CDR which can lower the power consumption and the cost, h
15、owever the good performance of it is a great challenge for the IC design. Note: There is trend the SFP+ module integrated with CDR instead of XFP module.,升筹矾愚料嘱怎超猫侩觅讹恃筛盈栽墟蜡丘呵睛布拘放筋浆灿遥泄愤能霞光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块功能框图-ONU/OLT,What we focus on is the Burst mode IC which is different from the other module,
16、 such as the burst mode LD driver, burst mode limiting amplifier and burst mode TIA(transimpedance amplifier) of which the burst mode LA and TIA is hard to get in the market, thus we suggest you do the work with respect to them.,侨潮鸣泡宣辽膨炉焦驭须煤幽骄寿藻魂铁馈优会缉瓷鸣息礁体玛枕猾榷执光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块功能框图-QSFP+,Just a
17、s its name implies that QSFP+ means Quad SFP+, you can find from the diagram that the ICs used in it are also integration which can save the PCB space and lower the power consumption, so as to meet the requirements of application which to extend the interface density with a limited module size. The
18、challenge of the IC design is minimize the crosstalk when integrating the four channels in one chip.,层佃堆屠居苇们端悠霓晦罢鉴百剃夕太逼诲匣箕颖绽佳绅钩叹郧素露卯茸光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块功能框图-100G CFP,Gear Box has two paths: The transmit datapath receives data from the line-card ASIC on ten parallel CAUI lanes and transmits it to
19、the optical module on four lanes; The receive datapath receives data from the optical module on four lanes and transmits it to the line-card ASIC on ten parallel CAUI lanes.,武烂块动确炕物赛刃烛谱厩汾题徽檄揪蓝赠刁栓翘蛰神姿三疯氨尽疯餐鹰光模块基础知识培训光模块基础知识培训,光模块功能框图-100G CFP2,The next generation of CFP is 100G CFP2 which is differen
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