Podstawowe wprowadzenie modułu optycznego

Podstawowe wprowadzenie modułu optycznego

Moduł optyczny składa się z urządzeń optoelektronicznych, obwodów funkcjonalnych i interfejsów optycznych. Urządzenia optoelektroniczne składają się z dwóch części: nadawczej i odbiorczej. Krótko mówiąc, funkcją modułu optycznego jest konwersja sygnału elektrycznego na sygnał optyczny po stronie wysyłającej. Po przesłaniu sygnału optycznego przez światłowód, koniec odbiorczy przekształca sygnał optyczny na sygnał elektryczny.

Część transmisyjna polega na tym, że wejściowy sygnał elektryczny o określonej przepływności jest przetwarzany przez wewnętrzny układ napędowy, a następnie napędza laser półprzewodnikowy (LD) lub diodę elektroluminescencyjną (LED) w celu wyemitowania modulowanego sygnału optycznego o odpowiedniej szybkości. Wewnętrzny obwód automatycznego sterowania mocą optyczną jest wyposażony w sposób zapewniający stabilną moc wyjściowego sygnału optycznego.

Część odbiorczą stanowi: optyczny moduł wejściowy sygnału o określonej przepływności, przetwarzany na sygnał elektryczny przez optyczną diodę detekcyjną, a sygnał elektryczny o odpowiedniej przepływności jest wyprowadzany za przedwzmacniaczem.

-Podstawowa koncepcja modułu optycznego-

Portowy moduł optyczny to ogólna nazwa różnych kategorii modułów, ogólnie odnosząca się do zintegrowanego modułu optycznego nadawczo-odbiorczego

-Funkcja modułu optycznego-

Jego funkcją jest po prostu realizacja konwersji sygnałów optycznych na sygnały elektryczne.

-Struktura modułu optycznego-

Moduł optyczny składa się zwykle z nadajnika optycznego, odbiornika optycznego, obwodu funkcjonalnego i interfejsu optycznego (elektrycznego).

W nadajniku układ sterownika przetwarza oryginalny sygnał elektryczny, a następnie steruje laserem półprzewodnikowym (LD) lub diodą elektroluminescencyjną (LED), aby wyemitować modulowany sygnał optyczny.

Port znajduje się po stronie odbiorczej. Po otrzymaniu sygnału optycznego jest on przekształcany na sygnał elektryczny przez optyczną diodę detekcyjną, a następnie wysyłany sygnał elektryczny przez przedwzmacniacz.

-Klasyfikacja trybu optycznego-

-Historia rozwoju trybu optycznego-

-Wprowadzenie do pakowania modułów optycznych-

Istnieje szeroka gama standardów pakowania modułów optycznych, głównie dlatego, że:

„Tempo rozwoju technologii komunikacji światłowodowej jest zbyt duże. Rośnie prędkość modułu optycznego, maleje także objętość, dzięki czemu co kilka lat będą wydawane nowe etykiety na opakowania

dokładne Trudno jest także zachować kompatybilność pomiędzy nowymi i starymi standardami opakowań.

》Scenariusze zastosowań modułów optycznych są różnorodne. Różne są odległości transmisji, wymagania dotyczące przepustowości i miejsca zastosowania, odpowiadające różnym rodzajom stosowanych włókien optycznych, różne są także moduły optyczne.

Port GBIC

GBIC to konwerter interfejsu Giga Bitrate.

Przed rokiem 2000 GBIC był najpopularniejszym opakowaniem modułów optycznych i najczęściej stosowaną formą modułu gigabitowego.

Port SFP

Ze względu na duży rozmiar GBIC, SFP pojawił się później i zaczął zastępować GBIC.

SFP, pełna nazwa Small Form-factor Pluggable, to mały moduł optyczny z możliwością wymiany podczas pracy. Jego niewielki rozmiar jest w stosunku do opakowania GBIC. Rozmiar SFP jest o połowę mniejszy niż modułu GBIC, a na tym samym panelu można skonfigurować ponad dwukrotnie większą liczbę portów. Pod względem funkcji różnica między nimi jest niewielka, a oba obsługują podłączanie na gorąco. Maksymalna przepustowość obsługiwana przez SFP wynosi 4 Gb/s

Doustny XFP

XFP to 10-gigabitowy moduł wtykowy typu Small Form Factor, który można zrozumieć na pierwszy rzut oka. Jest to 10-gigabitowy moduł SFP.

XFP wykorzystuje jednokanałowy moduł szeregowy o pełnej szybkości podłączony przez XFI (interfejs szeregowy 10 Gb), który może zastąpić Xenpak i jego pochodne.

Port SFP+

SFP+, podobnie jak XFP, jest modułem optycznym 10G.

Rozmiar SFP+ jest taki sam jak rozmiar SFP. Jest bardziej kompaktowy niż XFP (zmniejszony o około 30%), a jego pobór mocy jest również mniejszy (zmniejszony przez niektóre funkcje kontroli sygnału).

O SFP28

SFP o szybkości 25 Gb/s wynika głównie z tego, że moduły optyczne 40G i 100G były w tamtym czasie zbyt drogie, dlatego opracowano ten kompromisowy schemat przejścia.

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

Poczwórny, kompaktowy, wtykowy, czterokanałowy interfejs SFP. W tym projekcie zastosowano wiele dojrzałych kluczowych technologii XFP. QSFP można podzielić na 4 w zależności od szybkości × moduł optyczny 10G QSFP+, 4 × 25G QSFP28, 8 × 25G QSFP28-DD itp.

Weźmy jako przykład QSFP28, który ma zastosowanie do portu dostępowego 4 × 25GE. QSFP28 można wykorzystać do aktualizacji z 25G do 100G bez 40G, co znacznie upraszcza trudność okablowania i zmniejsza koszty.

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

QSFP-DD, założona w marcu 2016 r., odnosi się do „podwójnej gęstości”. Dodaj rząd kanałów do 4 kanałów QSFP i zamień je na 8 kanałów.

Może być kompatybilny ze schematem QSFP. Oryginalny moduł QSFP28 może być nadal używany, wystarczy włożyć inny moduł. Liczba złotych palców OSFP-DD jest dwukrotnie większa niż QSFP28.

Każdy QSFP-DD przyjmuje format sygnału NRZ 25 Gb/s lub PAM4 50 Gb/s. Dzięki PAM4 może obsługiwać do 400 Gb/s.

OSFP

OSFP, Octal Small Form Factor Pluggable, „O” oznacza „octal”, oficjalnie wprowadzony na rynek w listopadzie 2016 r.

Został zaprojektowany do wykorzystania 8 kanałów elektrycznych do realizacji 400GbE (8*56GbE, ale sygnał 56GbE jest tworzony przez laser 25G DML pod modulacją PAM4), a jego rozmiar jest nieco większy niż QSFP-DD. Silnik optyczny i transceiver o wyższej mocy mają nieco lepszą wydajność rozpraszania ciepła.

CFP/CFP2/CFP4/CFP8

Centum gigabits Form Wtykowy moduł komunikacji optycznej z gęstym podziałem długości fali. Szybkość transmisji może osiągnąć 100-400 Gbpso

CFP został zaprojektowany w oparciu o interfejs SFP, o większym rozmiarze i obsługujący transmisję danych 100Gbps. CFP może obsługiwać pojedynczy sygnał 100G i jeden lub więcej sygnałów 40G.

Różnica między CFP, CFP2 i CFP4 polega na wolumenie. Wolumen CFP2 stanowi połowę wolumenu CFP, a CFP4 stanowi jedną czwartą wolumenu CFP. CFP8 to forma opakowania zaproponowana specjalnie na 400G, a jej wielkość odpowiada CFP2. Obsługa szybkości kanałów 25 Gb/s i 50 Gb/s oraz realizacja szybkości modułu 400 Gb/s poprzez interfejs elektryczny 16x25G lub 8x50.