SFP_TOSA_BOSA_光纤_Rosa_光模块_GB-Link光通信模块基础培训-已看一遍
光模块相关英文释义
光器件TOSA --光发射组件-- Transmitter optical subassembly, TOSAROSA--光接收组件-- Receiver optical subassembly, ROSABOSA—光发射接收组件-- Bi-Directional Optical Sub-AssemblyBOSA 是由LD 和PD封装在一起组成的。
LD chip：激光器芯片,光发射芯片PD chip: 探测器芯片，光接收芯片photo diode 光电二极管laser diode 激光二极管Golden fingers 金手指Screw 螺丝housing lid 外壳盖PULL TAB 拉环isolator 隔离器PCBA：Printed Circuit Board Assembly --PCB空板经过SMT上件，或经过DIP插件的整个制程，简称PCBA激光器芯片：VCSEL, DFB, EML光器件：optical device光模块：optical module光引擎：optical engine封装：TO-CON 同轴封装Butterfly package 蝶形封装Box 封装COB封装—Chip on boardLPO：Linear-drive Pluggable Optics，线性驱动可插拔光模块CO-PACKAGED OPTICS 光电共封装技术应用场景：Spine交换机、Leaf交换机和Access交换机是在数据中心网络中常用的三种交换机类型，它们在数据中心网络的层次结构中扮演不同的角色。
Spine交换机（脊柱交换机, 核心层） --用于连接多个Leaf交换机Leaf交换机（叶子交换机，汇聚层） --Leaf交换机是连接到Spine交换机的下一级交换机，作为连接服务器和其他网络设备的入口点。
Access交换机（接入交换机，接入层）Access交换机是连接到Leaf交换机的最低级别的交换机，主要用于连接到用户设备和终端设备（如计算机、打印机、IP电话等）ToR:(Top of Rack)接入方式就是在服务器机柜的最上面安装接入交换机。
光通信模块、组件TOSA_ROSA公司内部培训资料
光组件的结构
v TOSA、ROSA光组件产品示意图：
TOSA插拔式
ROSA插拔式
TOSA带尾纤
ROSA带尾纤
光组件的结构
v BOSA光组件产品示意图：
LC BOSA插拔式
SC BOSA插拔式
BOSA带尾纤
光组件的结构
v Triplex OSA光组件产品示意图：
Tri-OSA
光组件的结构
v 插拔式单纤双向光组件爆炸图：
光组件的物料介绍
v 45度滤光片Filter：T13-R14-R15-45D
光组件的物料介绍
v ０度滤光片Filter: R13-T14-R15-0D
光组件的物料介绍
v 光隔离器Isolator
光组件的物料介绍
v 适配器Receptacle
光组件的物料介绍
v 尾纤Pigtail
v 各种连接头
工艺流程
v PIN-TIA耦合：接收端光路对准，耦合完后一般使用紫外胶 预估定； v 点胶固定：对接收端进行固定； v 高低温冲击：检测焊接和接收端的可靠性； v 测试：性能测试，有LIV测试（检测发射端性能）、光谱测 试、回损测试、接收端灵敏度测试和高低温性能测试等； v 包装:出货前包装，以便于运输和储存； v 入库检验：由品质部对产品进行外观和性能抽检。
工艺流程
材料准备 组装 发射耦合/点焊 返点
点胶固定
PIN-TIA耦合
焊点检查
高低温冲击
测试
包装
入库检查
BOSA的基本工艺流程
入库
工艺流程
v 物料准备：金属件需要超声清洗； v 组装：波片组装，receptacle 组装，LD组装，插芯组装 等； v 发射耦合/点焊：耦合就是发射光路对准，点焊就是利用激光 焊接机对相接的2个金属件进行焊接； v 返点：点焊之时，会对相接的2个金属件造成相对位移，这 大多是由于点焊时激光会有一个冲击力作用于焊接点上所造 成的，因此需要在相对位置进行返点，把相对的位移返点回 来； v 焊点检查：焊点的质量会影响到产品的外观及可靠性，因此 必须检查；
广纤组网基础知识- 光纤模块GBIC和SFP模块1
光纤组网基础知识- 光纤模块GBIC和SFP模块知识的海洋2009-12-07 12:55:01 阅读198 评论0 字号：大中小订阅Cisco GBIC（GigaStack Gigabit Interface Converter）是一个通用的、低成本的千兆位以太网堆叠模块，可提供Cisco 交换机间的高速连接，既可建立高密度端口的堆叠，又可实现与服务器或千兆位主干的连接，为快速以太网向千兆以太网的过渡，提供了廉价的、高性能的选择方案。
此外，借助于光纤，还可实现与远程高速主干网络的连接。
GBIC模块分为两大类，一是普通级联使用的GBIC模块，二是堆叠专用的GBIC模块。
● 级联GBIC模块级联使用的GBIC模块分为4种:一,1000Base-T GBIC模块（如图1所示），适用于超五类或六类双绞线，最长传输距离为100米.二,1000Base-SX GBIC模块（如图2所示），适用于多模多纤（MMF），最长传输距离为500米.三,1000Base-LX/LH GBIC模块，适用于单模光纤（SMF），最长传输距离为10千米.四,1000Base-ZX GBIC，适用于长波单模光纤，最长传输距离为70千米~100千米。
图1 1000Base-T GBIC模块图2 1000Base-SX GBIC模块GBIC模块安装于千兆以太网模块的GBIC插槽中，用于提供与其他交换机和服务器的千兆位连接。
所示为安装在CiscoCatalyst 4006千兆以太网模块中的GBIC。
图3 安装在GBIC插槽中的GBIC模块● 堆叠GBIC模块堆叠GBIC模块用于实现交换机之间的廉价千兆连接。
所示为适用于Cisco Catalyst 2950/3550的GigaStack GBIC堆叠模块。
需要注意的是，GigaStack GBIC专门用于交换机之间的千兆位堆叠，GigaStack GBIC之间的连接采用专门的堆叠电缆。
800g光模块中的光学元件
800G光模块中的光学元件主要包括光发射组件（TOSA）和光接收组件（ROSA）。
这些组件封装了光模块的核心功能，负责光电信号的转换与传输。
1. 光发射组件（TOSA）：此组件负责将一定码率的电信号转换为相应速率的光信号。
它首先通过内部的驱动芯片处理接收到的电信号，然后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出调制后的光信号。
半导体激光器是TOSA中的关键元件，它基于激光的受激辐射原理实现光电转换。
2. 光接收组件（ROSA）：此组件则负责将一定码率的光信号重新转换为电信号。
它首先将接收到的光信号通过光探测二极管转换为电信号，然后经过前置放大器处理后输出相应码率的电信号。
此外，光模块中还包含其他光学元件，如光学透镜、滤光片等，这些元件用于聚焦、滤除杂散光等，以提高光信号的传输质量和稳定性。
在成本构成上，光器件占光模块成本的70%以上，其中发射组件和接收组件是光器件的主要部分。
这些光学元件的性能和可靠性对于保证光模块的整体性能至关重要。
SFP光模块及光接收器知识介绍
SFP光模块及光接收器知识介绍SFP（Small Form-factor Pluggable）光模块是一种常见的光纤传输设备，主要用于连接光纤通信设备之间的传输。
光接收器是SFP光模块的组成部分之一，用于接收光信号，将其转换为电信号。
下面将详细介绍SFP光模块及光接收器的知识。
SFP光模块是一种热插拔的光模块，采用金属外壳，体积小巧，适用于高速数据传输。
SFP光模块可以通过不同的接口类型实现不同的光纤传输，常见的接口类型包括千兆以太网、光纤通道和SONET/SDH等。
SFP光模块的传输距离和传输速率可以根据不同的要求进行选择，通常传输速率有100 Mbps、1 Gbps、2 Gbps和4 Gbps等。
SFP光模块的工作原理是通过光电转换传输数据。
当光信号经过光纤传输到达目标设备时，SFP光模块中的光接收器会将光信号转换为电信号，并将其传输到目标设备的接收器中进行处理。
SFP光模块也可以逆向工作，将电信号转换为光信号，通过光纤传输到达目标设备。
光接收器是SFP光模块的核心组成部分之一，也是实现光电转换的关键。
光接收器主要由光电转换器件、放大器和电子接口组成。
光电转换器件通常采用光电二极管或光电二极管阵列，用于接收光信号并转换为电信号。
放大器用于放大电信号，以提高信号的传输距离和质量。
电子接口用于将电信号传输到目标设备的接收器中，以进行进一步的处理和传输。
光接收器的性能包括接收灵敏度、动态范围、传输速率和传输距离等。
SFP光模块及光接收器具有许多优点。
首先，SFP光模块具有热插拔功能，方便快速更换和维修。
其次，由于体积小巧，SFP光模块可以大大减少设备的体积和重量，适用于高密度部署。
此外，SFP光模块的传输速率和传输距离可根据需要进行选择，以满足不同应用场景的需求。
最后，由于光信号的传输不受电磁干扰，SFP光模块具有较低的误码率和噪音性能。
总之，SFP光模块及光接收器是光纤传输技术中常用的设备，它们通过光电转换实现光信号的传输，并具有热插拔、高速传输和抗干扰等优点。
光模块基础学习资料
英文全称 Quad Small Form-factor
Pluggable 28
Thermo Electric Cooler
跨阻放大器
Trans-Impendance Ampilfier
雪崩光电二极管 同质PN结光电二极管
垂直腔面发射激光器
分布反馈式激光二极管 法布里-珀罗激光二极管
光电二极管
Avalanche Photo-Diode Positive Intrinsic Negative Vertical Cavity Surface Emitting
时钟数据恢复
Clock Data Recovery
PIN
CWDM4
四路粗波分复用
Coarse Wavelength Division Multiplexing 4
VCSEL
DeMux 光学多路解复用器（分波器）
Demultiplexer
DFB
DML
直接调制激光器
Direct Modulated Laser
e-beam（电子束成象） vapor coating（气相涂盖）
etching（蚀刻） electroplating（电解沉积） quality control（质量控制）
Back End（后续处理）
cleaving（切割） facet coating（端面镀膜） characterization（参数塑造） mounting (TO-header)（安装） fiber coupling（光纤耦合）
光模块结构（以SFP为例）
光模块的基本构成包含以下几 部分： 1、光器件（optical device） 2、集成电路板（PCBA） 3、外壳
光模块结构（以SFP为例）
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介绍 ppt课件
4
4
Unit s
[µm] [µm] [µm] [mm] [mm] [mm] [µm] [mm] [mm] [mm] [µm]
[mm] [mm] [mm]
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介绍
-热设计
Table 3 The maximum temperature in °C. Base of Invar or Copper, heat spreader bonded to base with solder or glue. Heat input in all cases 1 W, the nominal power of the diode is given.
NP
X
20 30
22 30
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介 绍
对比NEC、巨康、SUMITOMO的同类产品的出纤功 率/耦合效率，镭波产品达到国际同类产品的先进水 平
表中单位：光功率为mW，耦合效率为%
厂家 镭波 NEC 巨康 SUMITOMO
型号
NX6306G AC3220 SLT1130
球透镜与光纤插芯耦合
TOSA_ROSA_BOSA光电组件介 绍
与NEC、巨康、SUMITOMO的同类产品的主要参数对比
厂家
镭波 NEC 巨康 SUMITOMO
型号
NX6306G AC3220 SLT1130
Ith(mA)(CW)
MIN TYP MAX
5
15
10
20
10
15
8
15
Vf(V)(Ith+20mA)
STM-1
GaAs—IC Ge-Si--IC
O
串
/
/
SFP光模块及光接收器知识介绍
PON模块
特点： 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s 工作电压：3.3 V 传输距离可达20km 带数字诊断功能 应用： PON接入网
XFP模块
特点： 工作速率:10Gb/s 波长：1310nm，1550nm，DWDM 传输距离可达80km 带数字诊断功能
GBIC模块
特点： 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s 工作电压：3.3 V或5V 波长：850nm，1310nm，1550nm 传输距离可达160km 带数字诊断功能（部分） 应用： 数据通信：千兆以太网，1x/2x光纤通道 电信：OC-3/STM-1、OC-12/STM-4、 OC-48/STM-16
APD型光接收模块功能框图
High Voltage Generation
APD/TIA
MA
2R 功能(Reshape, Reamplify)
High Voltage Generation
APD/TIA
MA
CDR
3R 功能(Reshape, Reamplify, Retime)
光收发合一模块(Transceiver)功能框图
光器件结构图
光器件分类
如按功能，可分为： 光发射器件 光接收器件
按结构，可分为： TO器件(TOSA， ROSA，BOSA)； DIP（或Butterfly）器件； 表面贴装（surface mount) 器件等；
按传输速率，可分为 155M、622M、1.25G、2.5G、10G等；
光模块发展趋势
小型化
低功耗
热插拔
智能化
远距离
高速率
主要内容
光模块简介 光模块内部主要元器件 光模块调制方式 光模块的特点及应用 光模块原理框图 光模块主要性能指标 光模块接口电平
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
sales@
色散对传输的影响
从TDM角度上说，色散将导致码间干扰
T T+ΔT
λ3
λ1
λ3 λ1
λ3
λ3λ1
λ1
光源是非零谱宽的，光源输出的光信号被电脉冲进行强度调制 ，调制信号具有调制 光源的每一波长成分 。 由于各波长成分到达的时间先后不一致，因而使得光脉冲加长（T+ΔT），这叫作脉 冲展宽。光脉冲传输的距离越远，脉冲展宽越严重。脉冲展宽将使前后光脉冲发生重叠， 称为码间干扰。码间干扰将引起误码，因而限制了传输的码速率和传输距离。
GB-Link市场部
V1.0
2012.12.21
sales@
TOSA/BOSA基础知识介绍 光纤基础知识介绍
ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点
sales@
光收发模块结构
结构由以下: 1. 光器件 2. PCBA 3. 机械
耦合
初测
粘胶
刮胶
入库
品检
终测
目检
sales@
大纲
TOSA/BOSA基础知识介绍 光纤基础知识介绍
ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点
Laser driver 外壳
电接口金手指
TOSA PCBA
LC 光纤接口 限幅放大器 ROSA
另：10G XFP 产品还包含CDR CHIP X2/XENPAK/SGMII 包含 physical PHY-IC sales@
TOSA 介绍
OSA - Optical Subassembly
sales@
激光器分类
波长划分
850nm 1310nm
波长分类
பைடு நூலகம்1550nm
CWDM
DWDM
CWDM(1270-1610每间隔20nm一个波段共18个波段) DWDM（分L波段与C波段) L波段从1610.06~1564.68每间隔0.8nm一个波段共54个 C波段从1563.86~1530.33每间隔0.8nm一个波段共45个
光纤中的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散： 模式色散也称为模间色散，模式色散主要存在于多模光纤中； 色度色散（CD）也称为模内色散，可以分为材料色散和波导色散； 偏振模色散（PMD）是由于信号光的两个正交偏振态在光纤中有不同的传播速度 而引起的，偏振模色散是由随机因素产生的，因而其为一随机量，难补偿； 色度色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用 D表示，单位是ps/nm.km。偏振模色散系数则用PMDQ来表示，单位是ps/kmⁿ （n为1/2）
光纤连接器是光纤通信系统中不 可缺少的无源器件，它的使用使 得光通道间的可拆式连接成为可 能，既方便了光系统的调测与维 护，又使光系统的转接调度更加 灵活。
单模/多模光纤
随着纤芯直径的粗细不同，光纤中传输模式的数量多少也不同。因此光 纤按照传输模式的数量多少，分为单模光纤和多模光纤 ： 当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在波导光纤中会以几 十种或更多的传播模式进行传播，这样的光纤叫做多模光纤。多模光纤 的纤芯直径较粗，通常直径等于50um左右； 当光纤的几何尺寸可以与光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光 信号波长相差不大时，光纤只允许一种模式在其中传播，其余的高次模 全部截止，这样的光纤叫做单模光纤。单模光纤的纤芯直径较细，通常 直径为5~10um； 注：波分系统里用的都是单模光纤.
sales@
BOSA 生产工艺流程
领料
端面清洗 接收耦合 金属件清洗 功率调整 接收初测 组装 初测 粘胶 压配 目检焊点 刮胶 发射耦合 激光焊接 接收终测
终测发射
端面清洗
激光打标
外观目检
温循
品检
端面清洗
入库
接收目检
每款BOSA的生产至少需要24道工序， 500pcs/4天，其中温循工序占用16小时。 sales@
sales@
G.652/G.653/G.655单模光纤各自的特点
G.652光纤:大量铺设，传 高速信号需色散补偿 G.653光纤:1550nm波长区混 频严重，不适合DWDM
正色散系数G.655光纤
17
色散系数 (ps/nm· km) 1310 1550 波长λ(nm) 负色散系数 G.655光纤
高次模
包层
低次模
纤芯
基模
注：光在多模光纤中传输时包 含以上三种模式，为此色散较 大，而光在单模光纤与光波长 的几何尺寸相比拟，为此只有 基模在里面传输。 sales@
常规光纤损耗随波长变化曲线图
损 耗 5 dB/km
4 3 2 1
多 模 光 纤 （ 850~900nm
O波段 E波段 S C L
U
OH-
） 900
1200
1300
1400 1500 1600 1700 波长:nm
波长不同，损耗不同 1380nm附近由于氢氧根粒子吸收，光纤损耗急剧加大，俗称水峰 ITU-T将单模光纤在1260nm以上的频带划分了O、E、S、C、L、U几个波段
容易看出，在这6个波段中，C波段和L波段损耗最小
sales@
G.652/G.653/G.655单模光纤
ITU-T已经在G.652、G.653、G.654和G.655建议中分别定义了4种不同设计的单模光纤， 区别见下表： 类型 定义 适用范围 主要指标
标准单模光纤（SMF）， SDH系统、 衰耗：1310nm窗口目前一般在0.3-0.4dB/km， 典型值0.35dB/km；1550nm窗口目前一般在 是指色散零点（即色散为 DWDM系统均可。 0.17-0.25dB/km，典型值0.20dB/km； G.652 零的波长）在1310nm附近 的光纤。 色散：零色散波长的允许范围是1300nm到 1324nm。在1550nm窗口的色散系数是正的。在 波长1550nm处，色散系数D的典型值是 17ps/nm-km，最大值一般不超过20ps/nm-km； 色散位移光纤（DSF）， SDH系统可以， 衰减：1310nm波段：<0.55dB/km，目前没有掌 是指色散零点在1550nm附 DWDM一般不采 握典型值数据。1550nm波段：<0.35dB/km，目 前一般在0.19-0.25dB/km； G.653 近的光纤，它相对于标准 用。 单模光纤（G.652），色散 色散：G.653的零色散波长在1550nm附近，在 零点发生了移动。 1525-1575nm范围内，最大色散系数是 3.5ps/nm-km，在1550nm窗口，特别是在 C_band，色散位移光纤的色散系数太小或可能 为零； SDH/DWDM系 衰减：1310nm波段：ITU-T无规定。1550nm波 非零色散位移光纤 （NZDSF），将色散零点 统均可，但更适 段：<0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km。 G.655 的位置从1550nm附近移开 合DWDM系统的 色散：当1530nm <λ< 1565nn，0.1ps/nm-km < 一定波长数，使色散零点 传送。 |D(λ)| <6.0 ps/nm-km；655光纤色散系数没有典 不在1550nm附近的DWDM 型值，因厂家而异，常见的有4.5ps/nm.km和 工作波长范围内。 6pm/nm.km。需要实地确认。
APD/PIN收光原理
ROSA
APD
PIN
接收组件部分由ROSA及主放 大器组成，其中ROSA由APD 或PIN及前置放大器组成。 注：需注意APD，称“雪崩 二极管”，与PIN相比灵敏 度会高5～10dB。
sales@
ROSA 生产工艺流程
领料
大纲
TOSA/BOSA基础知识介绍 光纤光学基础知识介绍
ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点
sales@
光纤接口连接器
FC接口
LC接口
SC接口
ST接口
注意 为了保护光纤连接器的清洁，请务必保证在未连接光纤时盖上防尘帽 sales@
G.654
于653类似，截止波长不同 1530nm
全波光纤 消除了1380nm处的水峰增益
1.1550nm 波长区具有最小色散和衰 减，适合DWDM系统、高速信号传输 2.应用： TrueWave 真波光纤 (正色散 区的 SPM 效应有利于传输 ) ； LEAF大有效面积光纤（克服非线性效应）
TOSA
TOSA一般是由 LD激光器、金属 结构件、陶瓷插芯等组成。 sales@
BOSA 介绍
OSA - Optical Subassembly
BOSA
BOSA是将LD、 PIN-TIA、光学滤波片(WDM-Filter)、 金属件、陶瓷套筒（sleeve）、陶瓷插芯（ferrule ）。
sales@
激光器分类
根据不同传输距 离选择不同激光 器类型
材料划分
VCSEL FP
DFB
激光器分类
EML DWDM
CWDM
注：VSCEL 适合短距传输 FP适合中长距传输 CWDM/DWDM适合长距传输 EML适合高速长距传输
sales@
WDM中信号光窗口范围
波段 O波段 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段 说明 原始 扩展 短波长 常规波长 长波长 超长波长 范围（nm） 1260~1360 1360~1460 1460~1525 1525~1565 1565~1625 1625~1675 带宽（nm） 100 100 65 40 60 50
光在光纤中传输的原理
为了保证光信号在光纤中能进行远距离传输，一定要使光信号在光纤中反复进行全反射，才能保 证衰减最小，色散最小，到达远端。实现全反射的两个条件为： 1、一定要使光纤纤芯的折射率n1大于光纤包层的折射率N2； n =c /v .n是介质的折射率， c 是真空中的光速，v 是光进入介质时的速度。 2、光入光纤的光线向纤芯---包层界面入射时，入射角θ应大于临界角θc