光模块及组件测试简介
光器件和芯片的结构介绍
LOS
第四十三页，共七十二页。
数字诊断(DDM)模块特点
第四十四页，共七十二页。
光收发合一模块(XFP)功能框图
TxDisable
Data In
I2C
CDR
Driver
TOSA
APC/AEC/ATC
MCU＋EEPROM
Data Out
CDR
MA
ROSA
LOS
Optical In Optical Out
在数字通信系统中，码元同步是系统正常工作的必要条件。 时钟和数据恢复电路（Clock and Data Recovery —CDR）的作用就 是在输入数据信号中提取时钟信号并找出数据和时钟正确的相 位关系
D Flip-Flop
第二十一页，共七十二页。
驱动芯片
➢ 激光器驱动（电流）
➢ 调制器驱动（电压）
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
应用：
▪ 数据通信：10G以太网，10G光纤通道 ▪ 电信： OC -192/STM -64
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300-pin Transponder模块
特点： ▪ 速率可达10Gb/s ▪ 波长：1550nm，DWDM ▪ 传输距离可达80km ▪ 带数字诊断功能
▪ 按封装划分：1×9/ 2×9/SFF/GBIC/SFP/XFP/300pin等 ▪ 按使用条件划分：热插拔 (GBIC/SFP/XFP) 带插针 (1×9/2×9/SFF) ▪ 按应用划分：SDH/SONET, Ethernet, Fiber Channel, CWDM, DWDM
等 ▪ 按工作模式划分：连续和突发（OLT：Optic Line Terminal，光线路终端；
光模块基础知识
其中是纤芯的折射率，是包层的折射率。 越大，时延差就会越大，光脉冲展宽也 越大。从减小光纤时延差的观点上看， 希望较小为好，这种小的光纤称为弱导 光纤。通信用光纤都是弱导光纤。另外， 光纤越长，时延差也越大，色散也越大。
材料色散 材料色散是由光纤材料自身特性造成的。石英玻璃的折射率，严格来说，并 不是一个固定的常数，而是对不同的传输波长有不同的值。光纤通信实际上用的光 源发出的光，并不是只有理想的单一波长（如FP多纵模激光器），而是有一定的波 谱宽度。当光在折射率为n的介质中传播时，其速度v与空气中的光速C之间的关系 为： v=C/n 光的波长不同，折射率n就不同，光传输的速度也就不同。（找下折射率公式） 因此，当把具有一定光谱宽度的光源发出的光脉冲射入光纤内传输时，光的传输速 度将随光波长的不同而改变，到达终端时将产生时延差，从而引起脉冲波形展宽。 波导色散 光纤的第三类色散是波导色散。由于光纤的纤芯与包层的折射率差很小，因此 在交界面产生全反射时，就可能有一部分光进入包层之内。这部分光在包层内传输 一定距离后，又可能回到纤芯中继续传输。进入包层内的这部分光强的大小与光波 长有关，这就相当于光传输路径长度随光波波长的不同而异。把有一定波谱宽度的 光源发出的光脉冲射入光纤后，由于不同波长的光传输路径不完全相同，所以到达 终点的时间也不相同，从而出现脉冲展宽。具体来说，入射光的波长越长，进入包 层中的光强比例就越大，这部分光走过的距离就越长。这种色散是由光纤中的光波 导引起的，由此产生的脉冲展宽现象叫做波导色散。
1550FP 1.25G模块在G652光纤里 传输示意图。
色散的分类 光纤的色散主要由模式色散、材料色散和波导色散组成。其中，材料色散与波导色 散都与波长有关，所以又统称为波长色散。 模式色散
光模块测试技术
图五 激光器直接调制方式 2.4.3 外调制方式 主要利用晶体旋光特性，实现的几种外调制。 1. 横向线性光电效应相位调制;
激光源 调制器 光信号输出 电信号输入 光纤
2. 横向线性光电效应幅度调制； 3. 相位调制器； 4. 马赫-曾得尔幅度调制器. 图六 激光器外调制方式
P P(N) P
光/电 或 O/E 转换
光输出光电流IO光流-+
R
暗 电 流
图三 雪崩光电二极管原理
0
反向偏压U
UB
第三节 光纤通信的特点及应用
1.3.1 光纤通信的特点 光纤通信有很多独特的优点： a.容许频带很宽，传输容量很大； b.损耗很小，中继距离很长且误码率很小； c.重量轻，体积小； e.泄露小，保密性能好 1.3.2 光纤通信的应用 光纤通信的各种应用可以概括如下： a.通信网 b.因特网 c.有线电视网 d.综合业务光纤接入网 d.抗电磁干扰性能好； f.节约金属材料，有利于资源合理使用
纤芯尺寸失配
数字孔径失配
纤芯不同心
折射率分布失配
端面间隙
轴向倾角
横向偏移
菲涅尔反射
端面粗糙
PC
APC
图一 连接损耗的机理
第二节 光偶合器
2.2.1 偶合器 耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出. 2.2.2 偶合器的种类 1.T型偶合器是一种三端耦合或2x2耦合器. 它的功能是把一根光纤输入的光功率分配给两根光纤.
再生段层
光层
物理层(光纤)
物理层(光纤)
光模块的位置
第七节 全光通信网络
1.7.1 全光通信网络 它是指用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术,即数据从源节点 到目的节点的传输过程都在光域内进行,而其在个网络节点的交换则使用高可靠,大 容量和高度灵活的光交叉连接设备(OXC). 7网络优点 全光通信网络和传统通信网络相比具有下列优点： 1.全光网络可提供更大的带宽，可最大限度地利用光纤的传输容量； 2.全光网络具有传输透明性，对信号形式无限制，允许采用不同的速率、协议; 3.全光网络具有良好的兼容性； 4.全光网络具备可重构性，可以根据通信容量的需求，动态地改变网络结构， 可进行恢复.建立,拆除光波长的连接； 5.光网络层采用了较多无源光器件，省去了庞大的光-电-光转换的设备， 可大幅提升网络整体的交换速度，提高可靠性。
光模块
自动光功率控制
PIN/TIA
MA
2R 功能(Reshape, Reamplify)
PIN/TIA
MA
CDR
3R 功能(Reshape, Reamplify, Retime)
High Voltage Generation
APD/TIA
MA
2R 功能(Reshape, Reamplify)
High Voltage Generation
APD/TIA
MA
CDR
3R 功能(Reshape, Reamplify, Retime)
TxDisable
TxPower
Data In
Driver
APC/AEC
TOSA
Optical In
Data Out
MA
ROSA
Optical Out
LOS
RxPower
TxDisable
Data In
Driver APC/AEC
D Flip-Flop
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
P1
P0
利用电信号的‘1’和‘0’ 控制激光器的电流大小。
激光器一直处于发光状态，电信号‘1’、‘0’ 作用于电吸 收调制器。 来控制激光器出光大小。
SDH等级 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 系列比特率 155.52Mb/s 622.08Mb/s 2.48832Gb/s 9.95328Gb/s
传输距离
传输距离指模块在特定光纤传输系统中能够无差错传输的最大距离 影响传输距离的因素：光纤（损耗、色散等），激光器（功率，波长， 工作方式），探测器灵敏度，传输速率等
光模块介绍 简介
按摩对类风湿有效吗文章目录*一、按摩对类风湿有效吗1. 按摩对类风湿有效吗2. 类风湿怎样才能确诊3. 类风湿严重会导致什么后果*二、导致类风湿出现的主要原因*三、类风湿患者什么不能吃呢按摩对类风湿有效吗1、按摩对类风湿有效吗可以先用推、理、揉手法,轻轻按摩,先使患部肌肉松弛,气血畅行;继而使用点、按、捏、拿手法、达到舒筋活络止痛的目的,最后用摇、滚、揉等手法。
每次治疗时间15到30分钟,2到3天一次。
由此可见，按摩对类风湿是有效的。
2、类风湿怎样才能确诊其实现在对于类风湿的检查,一般都是进行对于血象的检查,因为类风湿的发病的过程,一般都是比较慢的,并且如果是比较严重的类风湿的话一般都是会出现比较轻的中度的贫血,如果是活动期的话一般病人还会出现血小板的增高。
并且如果是比较严重的类风湿的话,还有可能还会有一些人还会出现全部血细胞的减少,其实对于类风湿的确诊的方法还可以做血沉和C反应蛋白的检查,类风湿关节活动期,并且血沈加快。
3、类风湿严重会导致什么后果类风湿连累人的关节主要是表现出类风湿性关节炎,发病的具体部位是关节滑膜,并且还会进一步连累到关节软骨,会使得关节的骨质遭到破坏,最后使得关节发生畸形。
类风湿如果不积极治疗,有75%的人会在发病过后三年左右出现关节残废的现象。
导致类风湿出现的主要原因1、环境因素长期居住在寒冷潮湿环境中的人类风湿的发病率远远高于其它人,类风湿主要是由于外部风邪入侵所致,此外,强烈的精神刺激、外伤、营养不良和过度劳累等都会增加类风湿的发病几率。
2、性激素研究表明,类风湿性关节炎存在明显性别差异,男女发病比例越为1:3,且女性患者在妊娠期症状减轻,服用避孕药的女性较少患病,因此认为性激素在类风湿的产生过程中起到了一定作用。
3、内分泌因素类风湿多发生于女性,患者在怀孕期间症状有所减轻,应用肾上腺皮质激素可以抑制该病,因此推断类风湿的发生于内分泌因素存在关系。
4、免疫因素类风湿的产生是由于感染原侵入关节腔,刺激滑膜或者浆细胞,从而产生特异性免疫球蛋白抗体,当抗原抗体复合物形成后抗体就会转化为异体,再次刺激浆细胞就会产生新的抗体,即类风湿因子,从而导致类风湿发生。
光模块基础知识介绍
接收部分原理
接收部分
光 信 号 放 光电 电信号 大 检测 器 均 衡 器 判 决 器 时 钟 恢 复
输出部分
解 码 扰 码 码型 反变换 电 信 号
AGC
输入输出缓冲
告警阈值设置 及判决输出
四、光模块设计及调试关键要素
LD接口电路：
交流耦合 直流耦合 优势：提高边沿速度、降低EMI 幅射及高频噪 优势：多速率兼容、更少的元件数量、低功耗、 声、调制电流范围宽、增大了电感容限。 易于匹配 不足：功耗大、引入了低频截止、元件数量多。 不足：调制电流范围窄、低负载阻抗遇高内阻 器件时对指标要求高。 注意事项：考虑是否需要加入补偿网络来消除 振铃和过冲？交耦电容的参数值在不同速率下 注意事项：布线尽可能的短，OUT-端负载要与 使用需要进行适当调整，特别是低频条件下 OUT+到LD的负载匹配，725型器件适用性高。 （<155M），应用于SDH、SONET系统时频 率要求更高。
数字光模块基础知识介绍
内容提要
一、光模块的定义 二、光模块的分类 三、光模块的主要功能原理 四、光模块设计及调试的关键要素
一、光收发一体模块定义
光收发一体模块由光电子器件、功能电路和 光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部 分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部 的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发 光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号， 其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信 号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信 号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经 前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信 号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定 值后会输出一个告警信号。
ATC部分
当由于某种原因，使LD的输出光功率降低时，耦合至光电二极管的电流也同比例减小，这样，通常状态下的平衡被打破，使得运放 输出端的电压增大，于是，三极管的基极电流增大，集电极电流也随之增大，而集电极电流正是流入LD的偏置电流。因此，流入激 光器的电流增大，输出光功率相应增大，从而使输出光功率保持不变。 通过以上描述，理论上我们是可以通过驱动器的APC控制来实现TE的性能指标。而由于热胀冷缩有可能导致PD机械位移等多种因 素，使得LD的出光与PD的监测光电流不是理论上的线性关系。故此现在很多光模块的TE指标控制在高端客户需求的±1dB很困难。
光模块参数测试
光收发模块要求及进展目前以小型封装SFP的方式将传统发射，收发组件合二为一。
是实现低成本双向传输和光互连的最佳方案。
分别完成发射模块:APC，温度补偿，驱动，慢启动保护等功能，和接收模块：前置放大，信号告警，限幅放大等功能。
SPF光收发模块的设计要求必须满足:1 设计出数据速率为1. 25G bit/s的光收发器件,并满足千兆以太网标准;2 研究符合MSA的光接口、电接口及机械接口等标准的SFP收发器的结构;3 研究满足具有热插拔和自诊断功能的电路设计。
SFP光收发模块仿真SFP光收发模块的仿真分析包括原理图仿真分析和PCB仿真分析2个部分。
其中,原理图的仿真分析主要是功能验证,验证电路是否满足总体设计要求。
而PCB仿真分析是原理图在物理实现上的验证,主要是为了验证信号的质量和时序是否满足设计要求,以确保信号的完整性。
原理图采用器件的SPICE模型进行仿真分析,而PCB的仿真使用IBIS模型。
模块的构成及设计简述2.1 光发射电路设计光发射电路是将数据信号转变为光信号送入光纤进行传输. 它主要包括信号的调制、静态工作点调节和自动功率控制APC 等子电路.数据通信中的数据信号通常是电压信号而驱动LD 需要电流信号,因而需要将电压信号调制成电流信号输出,这通常利用三级管的开关特性来实现.为了使激光器正常工作,还必须在它静态工作时加上一偏置电流,如果缺少这一环节,激光器将工作在荧光区,此时输出的功率将很小,信号将严重失真,调整激光器的静态电流保证数据的正常输出至关重要.LD 输出光功率很容易受到温度和激光器老化的影响,为了获得稳定的光功率,APC 是必不可少的.在模块中LD 的同一基片上有背向光电探测器PIN,用来监测LD 的光功率,通过它的光反馈自动调节偏置电流,可保持输出的光功率稳定.同时当光信号低于一定阈值时告警电路将发出指示.2.2 光接收电路设计光接收电路的功能是将光纤传输中的微弱光信号转变为电信号.它主要由前放、后放以及判决电路组成。
超详细的光模块介绍（请收藏）
超详细的光模块介绍（请收藏）一、光模块发展简述1、光模块分类按封装：1*9 、GBIC、 SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin等。
按速率：155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。
按波长：常规波长、CWDM、DWDM等。
按模式：单模光纤（黄色）、多模光纤（橘红色）。
按使用性：热插拔（GBIC、 SFP、XFP、XENPAK）和非热插拔（1*9、SFF）。
封装形式二、光模块基本原理1、光收发一体模块（Optical Transceiver)光收发一体模块是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。
由两部分组成：接收部分和发射部分。
接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。
发射部分：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。
接收部分：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。
同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。
2、光模块内部结构三、光模块的主要参数1. 传输速率传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。
主要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。
2.传输距离光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。
一般认为2km 及以下的为短距离，10～20km 的为中距离，30km、40km 及以上的为长距离。
■光模块的传输距离受到限制，主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。
注意：· 损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失，这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。
· 色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等，从而造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端，导致脉冲展宽，进而无法分辨信号值。