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光模块的分类,如何选择光模块?

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光模块怎样分类:封装、业务、光纤与收发配对

浏览次数: 飞畅科技原创 作者:飞畅科技技术团队

光模块分类不是背一串缩写,而是回答四个问题:装进什么主机、传什么业务、接什么光纤、两端怎样配对。封装、速率和光学类型属于不同维度,不能把它们排成一条“越大越高级”的队列。本篇解释常见分类怎样影响现场选择,不用固定公里数代替具体规格。

封装先决定怎样连接主机

SFP、SFP+、QSFP等名称首先帮助识别机械外形、电连接及相关约定。常见SFP和SFP+外形很接近,但某个插槽是否支持某种模块,要看主机兼容说明。QSFP类通常涉及多条电侧通道,外形和接点与SFP不同,不能直接硬塞进去;使用适配器也要满足主机明确支持条件。

封装家族发展过程中会出现不同速率、业务和光接口版本。看到QSFP不能直接写成固定40G或100G,看到SFP也不能认定它一定是千兆以太网。采购时应使用完整型号,不仅记录缩写。模块与主机的软件识别、功耗、散热和支持版本,也是机械尺寸以外的兼容条件。

SFP、SFP+与多通道QSFP模块的机械电连接示意,外形不代表协议互通
图1:封装解决安装与接口约定问题,不能单独证明速率或协议兼容。

速率和业务不能混成一类

模块的线路速率是物理信号的处理条件,以太网、SDH或专用视频传输还各有自己的编码和设备接口。外形相同、标称速率接近,不代表能彼此识别。主机可能有多速率端口,也可能固定一种;高速插槽支持某只低速模块,需要厂家兼容表或明确测试依据,不是默认特性。

例如十千兆以太网中的SR和LR,是特定物理层类型的名称,不应把厂商所有长距离扩展模块都称作同一种LR。允许距离还取决于对应光纤类别、损耗及其它限制。要把标准类型、厂商型号和实际布线放在一起核对,而不是仅凭“万兆、十公里”两个词判断。

单模与多模改变了什么

多模光纤允许多个传播模式,模式间的到达时间差会使脉冲展宽;高速传输时,这可能限制距离。单模光纤的传播条件不同,但仍会受到损耗和色散等因素影响。“单模必定无限远”与“多模一定只到某个固定米数”都不成立。具体组合的距离需要查适用标准和型号表。

模块光源与光纤的纤芯、波长和耦合设计相配。旧线路没有清楚标识时,应查布线记录或由专业人员识别,不能只凭跳线外皮颜色。部分特殊组合还有模式调节要求,因此不是插头相同就能替换。连接器端面形式也必须符合模块与跳线规定,不能把不同抛光类型随意混接。

双纤与单纤讲的是物理纤芯

双纤双向通常用两根纤芯,A端TX沿一根到B端RX,B端TX沿另一根回到A端RX。它和半双工不是一回事:两根纤芯可以同时承载两个方向。若配线架已经交叉,末端跳线未必需要再交叉,必须追踪整条纤芯映射,不能仅看眼前一段线。

单纤BiDi在一根纤芯中使用不同波长,通过两端内部波分器分开发送与接收。以某些模块的1310nm与1490nm为例,一端发送1310、接收1490,对端反过来。示例不是飞畅全部型号的固定规格。买两只相同发送波长的单纤模块,可能使双方都听不到对方;A/B字样也应结合完整收发规格确认。

双纤TX接对端RX与单纤BiDi互补波长的两种独立光路
图2:双纤交叉连接;单纤通过波分器实现互补收发,1310/1490nm仅为配对示例。

波分模块多了一层通道条件

CWDM和DWDM分别使用不同的波长或频率规划,让多路业务通过相应复用器共享光路。选择这类模块时,需要匹配复用器通道及系统条件。不能买两只带“波分”字样的模块就认为整套系统完成,也不能假定所有设备固定支持相同通道数。

复用器、接头和熔接都会增加损耗,波长通道还影响器件匹配。是否需要波分,应从纤芯资源、业务数量与维护能力出发。普通两点连接可能使用匹配的常规模块已足够,复杂名称不等于更适合。主机支持模块只是条件之一,外部光路同样要完整设计。

DAC、AOC与电口模块怎样看

DAC是直接连接铜缆组件,AOC是有源光缆组件,它们不是两只普通可分离光模块的同义词。两端接口、长度、主机支持和功耗要求需按组件型号核对。RJ45电口SFP则连接铜缆以太网,不应在需要光纤的订单里代替光口型号。能装进同一类插槽不等于传输介质相同。

短机架连接有时适合这些组件,但距离、走线空间和散热不能省略。更换组件时,先核对双方设备支持,不用“大概相同”代替兼容证据。尤其在密集端口设备上,一个模块的功耗变化可能影响局部温度,不能只比较购买价格。

环境分类要看测试条件

商业级、扩展温度、工业级等称呼应落实到具体工作条件和报告。环境温度、壳温与内部诊断温度不是同一个测点。模块范围与主机范围要同时满足,模块标签不能让普通主机自动获得更高耐温能力。认证、接口标准和互通测试也各解决不同问题,不能以某项认证替代全部兼容性验证。

把分类转成一张可核对的订单

建议记录双方主机型号与版本、业务及速率、封装、光纤类别、连接器与端面、收发波长、功率窗口、环境条件及诊断支持。先选主机,再选模块,最后验证完整链路。飞畅FCM-OEO提供SFP式光接口和不同业务的光路转换用途,但具体业务范围与模块组合仍须核对,不能把可更换模块理解为任意协议转换。

完成匹配后,安装与清洁参考光模块安装文章,综合收发配对参考SFP选型文章。分类的价值不是让新手记住所有产品,而是使每一个名称都对应一个需要验证的条件。

核验资料:Cisco SFP+规格;飞畅FCM-OEO详情。配图为通用原理示意,非具体产品实测。

现场常见问题

同样是SFP外形,是否表示SDH模块与千兆以太网光口可以通用?

不表示。机械封装相同不证明线路速率、编码、业务及主机识别兼容。应对照双方设备完整型号、支持版本及模块规格,再核对外部光路;不能只靠插入成功、速率接近或接口灯亮判断业务互通。

两只BiDi模块都标1310nm并使用同一根光纤,就一定是一对吗?

不一定,应分别确认每只的发送和接收波长是否与对端互补,还要匹配格式、速率和功率范围。单个波长标签或A/B简称可能信息不足,不能代替完整收发规格;一根纤芯也不等同只有一个传输方向。

换成工业温度光模块后,普通主机是否就能在同样宽温范围运行?

不能。主机、模块及安装散热条件都要分别满足,环境温度、壳温和诊断温度也不是同一测点。应按整机支持与交付条件验证,不能用模块标签扩大普通设备工作范围,更不能由一项认证替代全部兼容性。

继续阅读:光模块怎样正确安装:接口匹配、锁扣与端面清洁;SFP光模块怎么选:速率、光纤、波长与收发配对;