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光模块是如何分类的?一文带你了解光模块所有类型

2021年07月23日 287

光模块作为完成光电转换的光器件,在光通信网络中必不可少,常见的有千兆/万兆光模块、SFP/SFP+/QSFP28光模块等,那你知道这些光模块都是如何分类的吗?另外还有哪些类型?接下来我会在本文详细介绍光模块是如何进行分类的以及它又被分为哪些类型。

光模块如何分类及其类型

为了适应不同的应用需求,不同参数和功能的光模块应运而生。光模块的分类方式及类型详见如下:

封装形式

光模块按照封装形式来分有以下几种常见类型:SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28以及QSFP-DD。

  • SFP光模块是GBIC的升级版,最高速率可达4.25G,主要由激光器构成,特点是小型、可热插拔。

  • SFP+光模块是SFP的加强版,传输速率为10Gbps,可以满足8.5G光纤通道和10G以太网的应用。

  • SFP28光模块的传输速率为25Gbps,它的优点是功耗较低、端口密度较高,且支持热插拔。

  • QSFP+光模块的传输速率为40Gbps,支持MPO光纤连接器和LC光纤连接器,特点是小型、可热插拔。

  • QSFP28光模块采用4个25Gbit/s通道并行传输,传输速率为100Gbps,满足100G以太网的应用。

  • QSFP-DD光模块的速率有200Gbps和400Gbps,分别采用8个25Gbit/s通道和8个50Gbit/s通道。

想要了解这几种封装类型光模块更多知识可以参考《一文带你了解SFP、SFP+、SFP28、QSFP+和QSFP28之间的区别》这篇文章。

传输速率

光模块的传输速率指的是每秒钟传输数据的比特数(bit),单位为Mb/s和Gb/s,传输速率通常从100Mb/s至400Gb/s不等,常见的传输速率为1Gb/s、10Gb/s、25Gb/s、40Gb/s、100Gb/s和400Gb/s。根据传输速率的不同,光模块可分为1G光模块(即千兆光模块)、10G光模块(即万兆光模块)、25光模块、40G光模块、100G光模块和400G光模块等。

传输距离

按照传输距离可将光模块分为短距、中距和长距三种,短距离光模块的传输距离在2km及以下,中距离光模块的传输距离在10~20km之间,长距离光模块的传输距离在30km以上。

传输方式

光模块根据支持的数据传输方式可分为单工光模块、半双工光模块和全双工光模块三种类型。单工光模块只支持数据在同一个方向上传输,如电视台可以向观众发送信号,而观众却不能向电视台发送信号;半双工光模块支持数据在两个方向上传输,但不支持数据同时进行两个方向的传输,如对讲机可以支持互相通话,但是不支持同时说话;全双工光模块支持数据同时在两个方向进行传输,如手机可以支持双方同时通话。

中心波长

光模块的工作波长是一个范围,但我们一般习惯使用中心波长来代替工作波长进行描述。根据中心波长的不同可将光模块分为普通光模块和彩色光模块。普通光模块的中心波长有850nm、1310nm和1550nm,而彩色光模块的中心波长有CWDM波长和DWDM波长,其中CWDM波长范围为1270~1610nm,DWDM波长范围为1525~1565nm或1570~1610nm,波长为CWDM波长的彩色光模块被称作粗集波光模块,波长为DWDM波长的彩色光模块被称作密集波光模块。

光纤类型

光模块根据适用的光纤类型的不同可被分为单模光模块和多模光模块,其中单模和多模指的是光纤在光模块中的传输方式。单模光模块多用在远距离传输中,而多模光模块多用在短距离传输中。

接口类型

光模块接口有光纤接口和RJ45接口两种类型。光纤接口一般用来连接带有LC、MTP/MPO等接头的光纤跳线,带有该种接口的光模块通常被称为光口模块;而RJ45接口顾名思义是用来连接网线的接口,我们一般将带有该种接口的光模块称为电口模块。 简而言之,电口模块和光口模块之间的主要区别就是传输介质的不同,电口模块传输的是电信号,光口模块传输的是光信号。

工作温度

光模块根据不同的工作温度主要被划分为商业级光模块和工业级光模块,其中商业级光模块的工作温度在0℃~70℃之间,工业光模块的工作温度在-40℃~85℃之间。

制造商

根据光模块制造商的不同可将光模块分为原装光模块或兼容光模块。原装光模块指的是原始设备厂商制造的光模块,如思科、华为和华三等品牌光模块,相比较兼容光模块而言,其价格较贵。兼容光模块指的是第三方厂商制造的光模块,可以适配到原始设备上,如思科、华为、华三等品牌交换机上,并且比原装光模块成本更低,还提供终身保修服务,但缺点是其品质良莠不齐。

应用领域

根据应用领域的不同可将光模块分为SDH光模块、光纤通道光模块、以太网光模块以及数字视频光模块。

  • SDH光模块主要应用于SDH/SONET网络中,如常见千兆SFP光模块、万兆SFP+光模块等。

  • 光纤通道光模块主要应用于数据中心的光纤通道存储网络链路中,特点是小型化、功耗低和热插拔,可以满足快速传输大量信息的需求。

  • 以太网光模块主要应用于局域网中,如常见普通光模块、WDM光模块和BiDi光模块等。

  • 数字视频光模块主要应用于PDH光端机和高清视频的传输,特点是小型、可热插拔。

总结

根据上文可知不同的应用环境下需要选择的光模块类型也不同,在购买光模块时需要充分了解应用环境及不同光模块的用途,然后结合实际布线需求选择最合适的光模块。更多选择小窍门详见《光模块是干什么用的?一文看懂光模块作用》

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