loading光模块之入门篇
(2011-05-23 16:12:27) 前言：
从一个有两年硬件经验的笔记本本行业转到了光模块行业，从一个开始完全不懂什么是所谓的光模块开始入手，一步步的让自己的理论清晰，现在还不敢说已经懂了，只敢说略懂一二。（什么都略懂一点，生活更精彩一点呵！）
光模块是什么？我第一反应百度一下(习惯了用百度，偶尔用下google，让我诧异的当我用google检索光模块时，出来的第一行竟是“光模块_百度百科”！) 正文：
光模块是什么？ 英文：Optical module。
我认识新事物的习惯先想知道它是用在什么地方的(侧重实际应用)，然后再去一步步的了解它的原理及作用。
刚开始对于光模块用在什么地方是我一直很困惑的问题，虽然已经知道光模块是用在光纤通信系统中，用到网络传输系统中，具体用在哪些设备上面？可能要等实际接触到产品才能深有体会。
从“中国电信SFP封装的PON ONU模块技术要求_20101118v2”，终于知道SFP封装的PON ONU模块的应用地方： SFP封装的PON ONU模块可以插在DSLAM、以太网交换机设备的SFP上联口中，使其具备PON的上联接口，应用于FTTB/N场景；SFP封装的PON ONU模块可以插在以太网上行家庭网关HGW（HGW应有SFP接口）上，成为PON上行的家庭网关设备；SFP封装的PON ONU模块可以插在数字摄像头（数字摄像头应具备SFP接口）上，成为PON上行的数字摄像头设备；SFP封装的PON ONU模块可以插在无线路由器AP上，形成PON上行AP设备。 上面写了一大段应用场景，我刚开始看时也是晕了，完全不知所云，直接给大家上个图，直观很多：
这个图其实画的是两个通信设备通过光纤通信的过程，通信设备要把信息发给另一个通信设备，中间是通信光纤传输的，要把信息传到光纤上中间就需要一个转换模块来完成转换功能，这就是光模块要完成的工作，图中标出的两个Transceiver就是光模块的一种。
SFP封装只是众多光模块封装中的一种，光模块封装也是种类烦多，准备后面专门再整整一篇光模块之封装篇。ONU模块也只是光模块中一种，希望大家不要错认为光模块只有ONU模块一种。 通过本篇，只需知道光模块的作用：1.光信号转换成电信号2.电信号转换成光信号。 本篇中其它有些术语和概念，后面再慢慢研究，相信不久定会拨云见日。 专业词汇：PON（passive optical network）无源光网络 ONU（optical network unit）光网络单元
SFP（small form-factor pluggables）小型可插拔光通信收发器，可用的光学SFP模块一般分为如下类别：850纳米波长/550米
距离的 MMF (SX) （多模光纤）、1310纳米波长/10公里距离的 SMF (LX)（单模光纤）、1550 纳米波长/40公里距离的XD、80公里距离的ZX、120公里距离的EX或EZX，以及DWDM。SFP收发器也提供铜缆接口，使得主要为光纤通信设计的主机设备也能够通过UTP网络线缆通信。也存在波分复用（CWDM）以及单光纤\双向\（1310/1490纳米波长上行/下行）的SFP。
商用SFP收发器能够提供速率达到4.25 G bps。10 Gbps 收发器的几种封装形式为XFP，以及与SFP封装基本一致的新的变种\。 eSFP ：enhanced Small Form-factor Pluggable增强型SFP，在主要功能业务上没有区别，只要光功率、灵敏度、距离一致，是可以互换使用的。 eSFP 增加了诊断功能，如支持查询光功率，方便客户使用。
ONT（Optical network terminal，光网络终端），是xpon网络接入方案中的产品。ONT和ONU的区别在于ONT是光网终端，直接位于用户端,而ONU是光网单元，与用户间还可能有其它的网络，比如以太网。
光接收灵敏度,灵敏度的单位一般用“dBm”表示。它表示以lmW功率为基础的绝对功率电平。设测得的最小平均功率为Pmin，则灵敏度可以表示为：PR＝10lg(Pmin/1mW) dBm。
例如，当PR＝一60dBm时，其最小平均光功率就是10－9W。在这里，我们要特别说明，Pmin越小，则接收机的灵敏度就越高，该接收机在很小的接收光功率条件下，就可以保证系统所要求的误码率。
包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包（最小包）的个数作为计算基准的。 对于千兆以太网来说，计算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 说明：当以太网帧为64byte时，需考虑8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。 故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为1.488Mpps。 快速以太网的线速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一，为148.8kpps。 1.对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。 2.于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。 3.对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。
4.对于OC－12的POS端口，一个线速端口的包转发率为1.17Mpps。 5.对于OC－48的POS端口，一个线速端口的包转发率为468MppS。
FTTx术语:
FTTH：Fiber To The Home ——光纤到户
FTTO ：Fiber To The Office ——光纤到办公室
FTTB/C ：Fiber To The Building/ Curb ——光纤到楼宇/分线盒 FTTCab：Fiber To The Cabinet ——光纤到交接箱 FTTZ：Fiber To the Zone--光纤到小区
FTTN：Fiber To the node--光纤到节点
ONU ：Optical Network Unit——光网络单元 ONT：Optical Network Terminal ——光网络终端
狭义的FTTH指光纤向用户侧的进一步延伸，这时光纤已经进入用户住宅或办公室的室内，接入网内的分支段的光纤只连接一个用户。ITU认为FTTH从光纤端头的光电转换器到用户桌面不超过100m，从而无需再在金属线上安装电子接入系统，但不排除光电转换器和桌面终端之间使用宽带无线系统。狭义的FTTH对于商业用户还可以称为FTTO(fiberto the office)，当然，最极端的FTTH可以是FTTD(fiberto the desk)。
广义的FTTH还可以是FTTP(fiberto the premise，光纤到用户所在地)，北美就一直采用这个术语，它包括FTTB(fiberto the building)、FTTC(fiberto the curb)以及狭义的FTTH。
EPON 10GEPON GPON 10GPON
EPON 10GEPON GPON 10GPON DownstreamRate 1.25Gbps 10Gbps/1.25Gbps 2.5Gbps/1.25Gbps 10Gbps UpstreamRate 1.25Gbps 10Gbps/1.25Gbps 1.25Gbps/622Mbps 2.5Gbps DS:1490nm DS:1577nm/1490nm/1555nm DS:1490nm DS:1577nm Wavelength US:1310nm US:1310nm/1270nm US:1310nm US:1270nm Split Radio 1:32 1:>=64 1:32/64 1:>=64 20Km >=20Km Max Distance 20Km >=20Km (Logical:60Km) (Logical:60Km) Max Difference 20Km >=20Km 20Km 40Km Distance IEEE Standard IEEE 802.3av G.984.x G.987.x 802.3ah 光模块之光器件篇 (2012-08-23 10:56:19) 提到光模块，另一个必须要学习和了解的领域就是光器件，光器件是光模块的主要组成部分，早期的光模块所用的光器件收和发是分开的，一个是TOSA(Transmitting Optical Sub-Assembly,光发射组件)，一个是ROSA(Receiving Optical Sub-Assembly,光接收组件)，随着小型化的发展，二者合二为一就成了BOSA(Bi-Directional Optical Sub-Assembly,光发射接收组件)，也有的光器件集成1个TOSA和2个ROSA的就成了Triplexer，由于目前在光模块领载单独的TOSA或ROSA已经应用较少，所以我们直接从BOSA和Triplexer开始，先来认识一下它们的庐山真面目，上图：
BOSA是由LD和PD封装在一起组成的：
来看一下BOSA内部更详细的结构：
Triplexer是由1个LD和2个PD封装在一起组成的：
再欣赏一下Triplexer内部更详细的结构：
除了结构件以外，其实光器件最核心的东西是LD chip和PD chip，它们可以是光器件的核心技术，中国有很多光器件公司，但大部分都是完成一个组装工作，最核心的LD chip和PD chip一般都是进口，这些核心技术还是掌握到外国人的手里，像日本，美国等，技术发展需要时间和积累，相信中国会越来越强大，早日自主研发出世界领先水平的chip出来。也许你会说我还是不知道你说的chip到底是什么东东，其实就一个半导体PN结，也就二极管。你可以会想二极管这么简单，我们还做不出来，当然这个不仅仅是二极管这么简单，如果你认为很简单，只能说明你不了解。 也许你想看看TO Can内部的结构，来上图：