SFP_TOSA_BOSA_光纤_Rosa_光模块_GB-Link光通信模块基础培训-已看一遍.ppt

GB Link市场部V1 02012 12 21 www gb sales gb ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点 TOSA BOSA基础知识介绍 光纤基础知识介绍 www gb sales gb TOSA ROSA 限幅放大器 Laserdriver PCBA 电接口金手指 LC光纤接口 外壳 结构由以下 光器件PCBA机械 光收发模块结构 另 10GXFP产品还包含CDRCHIPX2 XENPAK SGMII包含physicalPHY IC www gb sales gb OSA OpticalSubassembly TOSA TOSA介绍 TOSA一般是由LD激光器 金属结构件 陶瓷插芯等组成 www gb sales gb OSA OpticalSubassembly BOSA BOSA介绍 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 www gb sales gb 激光器分类 VCSEL FP DFB CWDM EML DWDM 根据不同传输距离选择不同激光器类型 激光器分类材料划分 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 www gb sales gb 波长分类 850nm 1310nm DWDM 1550nm CWDM 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 激光器分类波长划分 www gb sales gb 领料 金属件清洗 组装 压配 耦合 目检焊点 激光焊接 温循 端面清洗 初测 激光打标 终测 品检 入库 功率调整 外观目检 TOSA生产工艺流程 每款TOSA的生产至少需要15道工序 1000pcs 3天 其中温循工序占用16小时 www gb sales gb 领料 金属件清洗 组装 压配 发射耦合 目检焊点 激光焊接 端面清洗 初测 温循 端面清洗 接收目检 功率调整 接收耦合 接收初测 粘胶 刮胶 接收终测 端面清洗 终测发射 激光打标 品检 入库 外观目检 BOSA生产工艺流程 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 www gb sales gb ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点 TOSA BOSA基础知识介绍 大纲 光纤光学基础知识介绍 www gb sales gb 光纤接口连接器 FC接口 LC接口 SC接口 ST接口 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 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 www gb sales gb 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 www gb 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 应大于临界角 c www gb sales gb 光纤的结构 光纤的结构 光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小 可使高模光按正弦形式传播 即n1 n2 www gb sales gb 光在光纤中的传输模式 包层 纤芯 高次模 基模 低次模 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 www gb sales gb 常规光纤损耗随波长变化曲线图 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 www gb sales gb WDM中信号光窗口范围 因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰耗最小 所以DWDM系统中信号光选择在C波段和L波段粗波分由于传输距离短 衰耗并非主要限制因素 所以CWDM系统中信号光跨越多个波段 1311 1611nm www gb sales gb 光纤中的色散特性 光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同 因而这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后 使得光脉冲发生展宽 这就是光纤的色散 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 km n为1 2 www gb sales gb 色散对传输的影响 从TDM角度上说 色散将导致码间干扰 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 T 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 www gb sales gb 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 G 652 G 653 G 655单模光纤 www gb sales gb G 652 G 653 G 655单模光纤各自的特点 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 色散系数 ps nm km 正色散系数G 655光纤 波长 nm 1550 1310 17 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 负色散系数G 655光纤 www gb sales gb ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点 TOSA BOSA基础知识介绍 大纲 光纤基础知识介绍 www gb sales gb OSA OpticalSubassembly ROSA ROSA介绍 www gb sales gb ROSA 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 APD PIN APD PIN收光原理 www gb sales gb 领料 粘胶 耦合 目检 刮胶 初测 终测 品检 入库 ROSA生产工艺流程 www gb sales gb ROSA基础知识介绍 光模块基础及相关知识点 TOSA BOSA基础知识介绍 大纲 光纤基础知识介绍 www gb sales gb TOSA ROSA 限幅放大器 Laserdriver PCBA 电接口金手指 LC光纤接口 外壳 结构由以下 光器件PCBA机械 光收发模块结构 另 10GXFP产品还包含CDRCHIPX2 XENPAK SGMII包含physicalPHY IC www gb sales gb 发射部分 激光器驱动IC 激光器 FP DFB EML APC TEC温度控制电路 www gb sales gb 发射部分相关参数 平均光发射功率Po 指信号逻辑1时的光功率和为0时的光功率的算术平均值 PAWG P0 P1 2消光比 Pon Poff 逻辑信号为 1 时光功率与为 0 时光功率之比 ER 10logP1 P0 中心波长指光信号传输所使用的光波段 目前常用的光模块的中心波长主要有三种 850nm波段 1310nm波段以及1550nm波段 眼图模板 在高速率光纤系统中 发送光脉冲的形状不易控制 常常可能有上升沿 下降沿过冲 下冲和振铃现象 这些都可能导致接收机灵敏度的恶化 因此必须加以限制 为此ITU T建议G 957规范了一个发送眼图的模板 www gb sales gb 眼图模板讲解 此眼图模板为STM1 OC 3 浅辉色区为标准模板 深辉色区为模板容限magin www gb sales gb 接收部分 APD PIN 限幅放大器 时钟提取 CDR APD偏压电路 LOS告警检测 www gb sales gb 接收部分相关参数 光接收灵敏度Pr在模块的工作速率下 当误码为某一数值 如BER 10 9 时的最小接收光功率 即为模块的灵敏度Pr 饱和光功率Ps在模块的工作速率下 当误码为某一数值 如BER 10 9 是的最大接收光功率 即为模块的饱和光功率Ps 告警 H L 在模块的工作速率下 由大到小改变输入模块的光功率 当光功率减小到某一数值时 模块的告警输出信号电平出现反转 这时的光功率即为告警信号阈值 PH L 去告警 L H 在模块的工作速率下 有小到大改变输入模块的光功率 当光功率增加到某一数值时 模块的告警输出信号电平出现反转 这时的光功率即为告警信号阈值 PL H www gb sales gb 光通道代价 OpticalPathPenalty 脉冲在光通道中的传输导致的接收机灵敏度的变化 产生光通道代价的因素主要包括非线性效应 色度色散 CD 偏振模色散 PMD 偏振依赖损耗 PDL 光通道反射和串扰等多种效应 光链路预算 OpticalLinkbudget 它等于发射光功率减去接收灵敏度取绝对值 是评估传输距离的关键 不同波长光功率损耗一般目前的G 652光纤可以做到1310nm波段0 4dB km 1550nm波段0 25dB km甚至更佳 50um多模光纤在850nm波段4dB km1310nm波段2dB km 光模块其他相关参数 www gb sales gb 光模块I2C功能运用 I2C通信总线是电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准 它是同步通信的一种特殊形式 具有接口线少 控制方式简单 器件封装形式小 通信速率较高等优点 如以下两特点 1 只要求两条总线线路 一条串行数据线SDA 一条串行时钟线SCL 2 串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100kbit s 快速模式下可达400kbit s 高速模式下可达3 4Mbit s 在光模块运用中主要负责存储信息并与客户设备通信 如A0 A2 DDM信息等 HOST 光模块 I2C总线 OtherDevice www gb sales gb SFPA0 A2地址分配和存储 提供外部校准常数 提供模块工作状态 www gb sales gb XFPA0 A2地址分配和存储 www gb sales gb DDM介绍 DDM DigitalDiagnosticMonitoring 数字诊断监视功能 对模块进行一个远程监控 保证模块正常运行 当出现异常时 可以让系统管理员发现一些潜在的问题和故障定位 DDM监测的5个实时测量参数为 www gb sales gb DDM校准方式 内校准DDM寄存器存放的参数已经满足协议要求的单位 无需与校准参数进行运算 外校准DDM寄存器存放的参数 需与存放的校准参数进行运算后 才得到满足协议要求单位的数值 SFP 内校准 外校准XFP 内校准 only www gb sales gb 10G光模块系统运用 www gb sales gb 光模块分类SFP SFPBIDI COPPER SFP SmallForm factorPluggables 可以简单的理解为GBIC的升级版本 SFP模块体积比GBIC模块减少一半 可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量 由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致 因此 也被有些交换机厂商称为小型化GBIC Mini GBIC SFP 双纤光纤接口 LC速率 155M 4 25G传输距离 2KM 120KM波长 850nm 1310nm1550nm CWDM DWDM SFP BIDI光纤接口 LC速率 155M 2 5G传输距离 2KM 120KM波长 1310 14901550 CWDMBIDI www gb sales gb 光模块分类SFPCOPPER CopperSFP即SFP T 是运用在以太网上的电口SFP 其主要特征为连接器为RJ45 就是我们常见的网线接口 www gb sales gb 光模块分类XFP XFP系列光纤接口 LC速率 6G 10G传输距离 300M 120KM波长 850nm 1310nm1550nm CWDM DWDM XFP 10Gb小形状系数可插拔模块 它提供一种与Xenp