模块知识.doc

1、LASER： Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. 激光 (雷射）Inc.的原形是 Incorporation，重点在于性质是股份制 的有限公司incorporation in,k:prein公司，团体组织公司名称结尾用 Co.ltd，即为 Company Limitid。或是精简为 Ltd. 光 通 信 最 早 是 为 基 于 电 路 交 换 的 信 息 的 ， 所 以 客 户 信 号 一 般 是 TDM 的 连 续 码 流 ， 如PDH、 SDH 等 。 随 着 互 联 网 的 发 展 ， 数 据 信 息 传 送

2、量 越 来 越 大 ， 客 户 信 号 中 基 于 分 组交 换 的 分 组 信 号 比 例 增 加 。 分 组 信 号 具 有 随 机 性 、 突 发 性 。 两 种 光 收 发 模 块 有 着 很 大的 区 别 。BOL=begin of life EOL=end of lifeOn-level 调 制 电 压 =调制器“1”码电平偏置电压Forward voltage 正向工作电压Tracking Error 输出平均光功率跟踪误差OSA 是一种用来测量不同波长的功率的仪器。10G MZ 调制激光器 该产品支持 100 公里传输，同时支持 SFF 封装，采用磷化铟 DFB 激光器加上 M

3、Z 调制器。这个产品的推出意味着现有城域 2.5G 线路可以直接升级到 10G 线路。此次推出的产品包括了负啁秋、精确功率控制的 LMC10NEJ 和零啁秋、动态功率控制的LMC10ZEG 两个型号。电 子 色 散 补 偿 （ EDCO） 技 术 可 以 是 传 输 前 的 预 补 偿 、 单 波 长 补 偿 以 及 利 用 接 收 端 反馈 调 节 补 偿 水 平 。 预 补 偿 的 目 的 是 改 变 传 输 脉 冲 频 谱 来 抵 消 光 纤 色 散 影 响 。对 应 于 OLT 端 的 有 一 个 10G/1G 的 bosa， ONU 端 需 要 一 个 1G/10G 的 bosa，

4、但 由于 ONU 端 的 利 润 太 低 ， 公 司 没 做 。无 论 是 通 过 直 接 调 制 还 是 外 调 制 都 会 产 生 互 调 失 真 IDM。 IDM3,三 阶 互 调 失 真 （ 激光 器 特 性 参 数 ）CSO、 CTB（ 探 测 器 参 数 ）Preamble time 接收端跟 TIA 中电容相关的一个时间值光 隔 离 器 的 作 用 ： 只 允 许 光 沿 一 个 方 向 通 过 ， 对 反 射 光 有 很 强 的 阻 挡 作 用 。 光 隔 离 器 是为 了 减 少 反 射 回 来 的 光 以 减 少 激 光 器 的 噪 声 以 及 非 线 性 失 真1s=10

5、3 ms（ 毫 秒 ） =106 us（ 微 秒 ） =109 ns（ 纳 秒 ） =1012 ps（ 皮 秒 ）=1015fs（ 飞 秒 ）SR 300m， LR 10KM IR 40KM ZR 80KM IR-1， IR-2 分 别 表 示 1490nm 和 1550nm 不 同 的 传 输 波 长 所 以 也 会 有 不 同 的 传 输 距离ELD5401QK ,FLD3F10QK 其 中 E 和 F 分 别 表 示 优 迪 那 和 富 士 通 生 产色 散 是 说 经 过 一 段 距 离 的 传 输 后 ， 光 脉 冲 会 被 展 宽 ， 不 同 的 波 长 由 于 速 度 不 同 而

6、 有 先有 后 地 到 达 目 的 地 。 那 么 ， 怎 么 衡 量 这 个 脉 冲 展 宽 的 程 度 呢 ？ 那 就 是 平 均 1nm的 波 长 间 隔 ， 会 产 生 多 大 的 时 延 （ 以 ps 为 单 位 ） 。 但 是 色 散 还 是 不 好 用 ， 因 为 在工 程 上 来 说 ， 我 们 很 关 心 这 个 色 散 是 怎 么 影 响 光 的 无 中 继 传 送 距 离 。 我 们 用 色散 系 数 来 描 述 光 纤 ： 每 公 里 的 光 纤 由 于 单 位 谱 宽 所 引 起 的 脉 冲 展 宽 值 。 其 单 位 是ps/nm.km， 注 意 是 皮 秒 /（

7、纳 米 千 米 ） 的 量 纲 。 如 果 1560.61 这 个 波 在 某 一 种光 纤 中 的 色 散 系 数 是 20ps/nm.km， 传 输 50km， 那 么 色 散 值 就 是 1000ps/nm。 色散 是 由 于 在 光 纤 传 输 中 引 起 的 ， 所 以 某 个 激 光 管 能 满 足 较 大 的 色 散 ， 说 明 其 性 能 越好 。 损 耗 和 色 散 是 影 响 光 模 块 传 输 距 离 的 主 要 因 素 。 在 实 际 应 用 的 过 程 中 ，1310nm 的 光 模 块 一 般 按 照 0.35db/km 链 路 损 耗 计 算 。 1550nm 的

8、 按 照 0.2db/km链 路 损 耗 计 算 。CWDM 系 统 有 1270nm1610nm 之 间 的 18 个 信 道 可 供 选 择 。 所 以 用 于 WDM 系 统 的 模 块 一般 都 是 成 对 出 现 (18 个 激 光 管 ,各 自 发 的 波 长 都 不 一 样 )， 各 自 工 作 于 自 己 特 定 的 波 长 。一 个 CFP 模 块 里 面 用 到 四 个 10G 激 光 器 ,然 后 通 过 模 块 内 部 的 一 个 合 波 器 将 该 四 个 波长 (国 际 标 准 规 定 为 1271nm、 1291nm、 1311nm、 1331nm)合 在 一 起

9、 传 输 。 其 实 也 可 简单 将 其 理 解 为 一 个 小 的 CWDM 系 统 。 住 友 电 工 制 造 的 40G 的 TOSA 和 ROSA， 目 前 都 还没 有 客 户 。 25G 的 TOSA， 只 用 在 我 们 模 块 里 面 ， 不 外 卖 。 100G 的 模 块 是 由 四 路 25G模 块 组 成 的 ， 所 以 其 技 术 难 度 不 及 40G 模 块 。 CWDM 系 统 采 用 的 是 不 带 冷 却 的 DFB 激光 器 和 光 滤 波 器 。 因 此 CWDM 系 统 的 成 本 比 较 低 。 由 于 CWDM 不 含 冷 却 系 统 ， 所 以

10、 其 功耗 也 比 较 低 。 住 友 的 CWDM tosa 目 前 不 外 卖 ， 为 了 保 证 我 们 模 块 的 绝 对 优 势 。G.651 多 模 渐 变 型 （ GIF） 光 纤 ： 用 于 中 小 距 离 、 中 小 容 量 的 通 信 中G.652 常 规 色 散 光 纤 ： 第 一 代 单 模 光 纤 ， 在 1.3um 处 色 散 为 零 ， 系 统 传 播 距 离 只 受损 耗 限 制 。 在 1550nm 波 长 附 近 ， 色 散 典 型 值 为 17ps/nm kmG.653 色 散 移 位 光 纤 ： 第 二 代 单 模 光 纤 ， 在 1.55um 处 色

11、散 为 零 ， 适 于 长 距 离 大 容 量传 输G 655(非 零 点 色 散 位 移 光 纤 )， 在 1550nm 波 长 附 近 ， 的 典 型 色 散 值 仅 为 4 ps/nm kmTIA（ 前 置 放 大 器 ， 跨 阻 放 大 器 ） 输 出 的 是 模 拟 信 号 ， 限 幅 放 大 器 （ 主 放 ） 就 是 将 该 模拟 信 号 转 换 为 等 幅 的 数 字 信 号 。D/T 的 英 文 全 称 是 ： datacom/telcom。 数 据 通 讯 主 要 包 括 电 脑 视 频 ， 数 据 通 讯 等 。telcom 主 要 包 括 是 无 线 语 音 通 讯 等

12、 。 此 类 产 品 多 用 于 光 纤 的 网 络 中 的 主 干 网 络 。 PON:英 文 ： passive optical network 即 ： 无 源 光 网 络 。 此 类 产 品 主 要 应 用 于 光 纤 网络 系 统 中 的 接 入 网 等 。 其 中 的 triplex 产 品 除 了 可 以 传 输 光 纤 信 号 外 ， 还 可 以 输 出 模拟 信 号 。黑 色 拉 环 的 为 多 模 ， 波 长 是 850nm； 蓝 色 是 波 长 1310nm 的 模 块 ； 黄 色 则 是 波 长1550nm 的 模 块 ； 紫 色 是 波 长 1490nm 的 模 块 等

13、 。TO 一 种 封 装 形 式 ， 即 同 轴 封 装 。 TO(Transistor Out-line)的中文意思是“晶体管外形”。封装：就是给 MOSFET 芯片加一个外壳，这个外壳具有支撑、保护、冷却的作用，同时还为芯片提供电气连接和隔离。以安装在 PCB 的方式区分，功率 MOSFET 的封装形式有插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)二大类。常见的直插式封装如双列直插式封装(DIP)，晶体管外形封装(TO)，插针网格阵列封装(PGA) 典 型 的 表 面 贴 装 式 如 晶 体 管 外 形 封 装 (D-PAK)， 小 外 形 晶 体 管 封

14、装 (SOT)， 小 外 形封 装(SOP)， 方 形 扁 平 封 装 (QFP)， 塑 封 有 引 线 芯 片 载 体 (PLCC)等 等 。在 芯 片 制 程 中 ， 则 将 磊 晶 圆 ， 制 成 雷 射 二 极 管 。 随 后 将 雷 射 二 极 管 ， 搭 配 滤 镜 、 金 属 盖等 组 件 ， 封 装 成 TO can（ Transmitter Outline can， 有 时 称 为 TO， 有 时 又 称 为 CAN） ，激 光 管 和 光 电 二 极 管 都 在 这 里 面 。 再 将 此 TO can 与 陶 瓷 套 管 等 组 件 ， 封 装 成 光 学 次 模块 （

15、OSA） 。 OSA 包括 tosa 和 rosa。为 了 保 持 光 波 的 稳 定 性 ， 关 键 还 是 要 看 芯 片 的 晶 圆生 产 技 术Eudyna 器件公司，三菱电工，Oki 电工，Opnext 以及住友电工共同宣布推出基于 10G 微型器件多源协议（XMD-MSA）的光器件通用规格。据了解，这种规格是为那些传输 距 离 超过 20 公 里 的 光 器 件 特 别 设 定 的 。 XMD-MSA 协 议 可 以 确 保 来 自 不 同 供 应 商 光 器 件 产品 的 互 用 ， XMD-MSA 涵 盖 了 各 种 10G 光 接 口 标 准 的 光 器 件 ， 比 如 10

16、GbE， 10G 光纤 信 道 以 及 SONET OC-192。 包 括 ： 机 械 尺 寸 ， 包 括 光 连 接 器 接 口 ； 使 用 PCB的 电 子 接 口 光 学 和 电 子 参 数 。用在 GPON 产品中的 OLT 和 ONU 端的模块都是用 BOSA光隔离器对不同波长光的阻拦效果Source Photonics（ 索 尔 思 光 电 ）TOSA 由 激 光 二 极 管 驱 动 器 芯 片 驱 动 ， 这 个 驱 动 器 芯 片 须 维 持 TOSA 上 的 偏 置 电 流 ，并 迅 速 驱 动 激 光 二 极 管 以 传 送 代 表 数 据 的 光 脉 冲 。 接 收 端

17、为 接 收 光 学 子 装 置 (ROSA)，它 由 一 个 接 收 PIN 二 极 管 和 一 个 跨 阻 放 大 器 (TIA)组 成 。 TIA 将 光 能 转 换 成 电 信 号 。当 光 链 路 较 长 或 者 激 光 的 输 出 功 率 较 低 时 ， ROSA 上 TIA 输 出 端 将 出 现 小 信 号 摆 动 ，这 时 需 要 在 TIA 之 后 采 用 限 幅 后 置 放 大 器 以 对 TIA 信 号 进 行 可 预 测 的 放 大 ， 而 不 用考 虑 输 入 振 幅 。 后 置 放 大 器 的 主 要 功 能 是 以 最 低 的 噪 声 放 大 小 信 号 ， 并

18、为 输 出 端 提 供标 准 逻 辑 电 平 。 后 置 放 大 器 可 以 传 输 峰 峰 值 电 压 (以 下 提 到 的 电 压 均 为 峰 峰 值 )低 至5mV 的 差 分 信 号 ， 并 将 放 大 为 标 准 的 CML 或 LVPECL 逻 辑 电 平 。 光 学 模 块 后 面 的 高速 串 行 芯 片 能 可 靠 地 对 ROSA 输 入 信 号 的 “放 大 ”电 平 进 行 解 码 。 LVDS、 CML 和LVPECL 器 件 很 难 对 低 于 100mV 的 信 号 进 行 解 码 . 限 幅 后 置 放 大 器 将 输 入 信 号 可 预 知地 重 新 放 大

19、至 适 当 的 CML 或 LVPECL 电 平 。 当 信 号 速 度 达 到 4Gbps6Gbps 时 ， 利用 后 置 放 大 器 来 重 现 衰 减 的 信 号 可 能 不 足 以 解 决 信 号 完 整 性 问 题 ， 因 此 市 场 上 出 现 了 新的 带 预 加 重 功 能 的 器 件 ， 以 驱 动 更 长 距 离 的 背 板 连 线 。 用 来 应 对 传 输 高 速 信 号 或 者 长 距离 传 输 信 号 的 挑 战 的 另 一 个 解 决 方 案 是 在 信 号 的 目 的 位 置 增 加 均 衡 (EQ)。现 在 ， 移 动 电 话 等 移 动 通 信 的 频 率

20、使 用 1.8GHz 附 近 的 高 频 。 用 移 动 通 信 基 站 的 天 线接 收 的 高 频 模 拟 电 信 号 通 常 用 对 应 高 频 信 号 的 同 轴 电 缆 传 送 ， 但 同 轴 电 缆 存 在 如 果 使 用频 率 变 高 ， 传 送 损 失 将 变 大 的 问 题 ， 现 在 正 在 普 及 使 用 以 宽 频 为 特 长 的 光 纤 进 行 传送 的 方 式 。 用 光 纤 传 送 时 ， 需 要 将 接 收 的 1.8GHz 频 带 的 高 频 模 拟 电 信 号 转 换 成 光 信号 ， 本 公 司 从 1997 年 就 开 始 销 售 面 向 这 一 用 途 的 对 应 2GHz 的 同 轴 激 光 模 件 。