HCH: le presenta los módulos ópticos
2024-09-27
1. El principio de funcionamiento del módulo óptico.
Los módulos ópticos, como parte importante de la comunicación por fibra óptica, son dispositivos optoelectrónicos que realizan las funciones de conversión fotoeléctrica y conversión electroóptica en el proceso de transmisión de señales ópticas.
El módulo óptico funciona en la capa física del modelo OSI y es uno de los dispositivos centrales en el sistema de comunicación de fibra óptica. Se compone principalmente de dispositivos optoelectrónicos (transmisor óptico, receptor óptico), circuitos funcionales e interfaces ópticas, y su función principal es lograr funciones de conversión fotoeléctrica y electroóptica en la comunicación por fibra óptica.
La interfaz de envío ingresa una determinada señal eléctrica de velocidad de bits, después del procesamiento del chip controlador interno mediante el láser semiconductor (LD) o el diodo emisor de luz (LED) para emitir la señal óptica de velocidad de modulación correspondiente, después de la transmisión a través de la fibra óptica, la interfaz de recepción y luego la señal óptica se convierte mediante el diodo de detección óptica en una señal eléctrica, y después de que el preamplificador emite la señal eléctrica de velocidad de bits correspondiente.

Figura 1: Principio de funcionamiento del módulo óptico.
2 、 Apariencia de un módulo óptico
Hay muchos tipos de módulos ópticos y su apariencia y estructura no son las mismas, pero su estructura de composición básica contiene las siguientes partes, como se muestra en la Figura 2.
Figura 2: Aspecto del módulo óptico (paquete SFP como ejemplo)
Tabla1-1 Describe las estructuras de los módulos ópticos.
Estructura | Instrucciones |
1. Tapa a prueba de polvo | Proteja los conectores de fibra óptica, los adaptadores ópticos, las interfaces ópticas de módulos ópticos y los puertos de otros dispositivos de la contaminación y los daños externos. |
2.Enagua | Se utiliza para garantizar una buena unión entre el módulo óptico y la interfaz óptica del dispositivo, y solo existe en el módulo óptico del paquete SFP. |
3.Etiqueta | Este parámetro se utiliza para identificar parámetros clave del módulo óptico e información del fabricante. |
4. Empalme | Se utiliza para conectar módulos y placas ópticas, transmitir señales y suministrar energía a módulos ópticos. |
5.Concha | Proteja los componentes internos, hay principalmente carcasa 1*9 y carcasa SFP dos. |
6.Interfaz de recepción (Rx) | Interfaz de recepción de fibra óptica. |
7. Interfaz de envío (Tx) | Puerto de envío de fibra óptica. |
8. Tirar del sujetador | Se utiliza para quitar e insertar módulos ópticos. Para facilitar la identificación, el color del mango correspondiente a las distintas bandas también es diferente. |
3 、 Categorías comunes de módulos ópticos
3.1 Clasificación por tarifa
Para satisfacer las necesidades de diversas velocidades de transmisión, se han producido módulos ópticos con diferentes velocidades: 52M, 155M, 622M, 1,25G, 2,5G, 3G, 4,25G, 8,5G, 10G, 16G, 25G, 40G, 100G, 400G, etc. (Teorema de Shannon).
3.2 Clasificados por tipo de paquete
Cuanto mayor es la velocidad de transmisión, más compleja es la estructura, lo que da como resultado diferentes métodos de empaquetado: 1x9, GBIC, SFF, SFP, eSFP, CX4/Xenpak/X2, XFP, SFP+, CFP, QSFP+, CFP2, QSFP28, CFP4, CFP8, etc.
3.3 Clasificación por patrón
Las fibras ópticas se dividen en fibra monomodo y fibra multimodo. Para utilizar diferentes tipos de fibras ópticas, se producen módulos ópticos monomodo y módulos ópticos multimodo.
La longitud de onda central del módulo óptico monomodo es generalmente de 1310 nm y 1550 nm, que se utiliza con fibras ópticas monomodo. La fibra óptica monomodo tiene una amplia banda de frecuencia de transmisión y una gran capacidad de transmisión, lo que es adecuada para transmisiones de larga distancia.
La longitud de onda central del módulo óptico multimodo es generalmente de 850 nm, que se utiliza con fibras ópticas multimodo. La fibra multimodo tiene un defecto de dispersión de modo, su rendimiento de transmisión es peor que el de la fibra monomodo, pero el costo es bajo y es adecuada para transmisiones de pequeña capacidad y corta distancia.
★Nota: Si se utiliza un módulo óptico de larga distancia, la potencia óptica de envío es generalmente mayor que la potencia óptica de sobrecarga. Por lo tanto, preste atención a la longitud de la fibra óptica para garantizar que la potencia óptica de recepción real sea menor que la potencia óptica de sobrecarga. Si la longitud de la fibra óptica es corta, utilice el módulo óptico de larga distancia con la atenuación de la fibra óptica (el valor de atenuación por unidad de longitud de la fibra óptica, en dB/km) para evitar quemar el módulo óptico par.

Figura 3: Diagrama de clasificación de módulos ópticos.
4 、 Rendimiento del indicador del módulo óptico
4.1 Potencia óptica de salida: potencia Tx
Potencia óptica de salida de la fuente de luz en el extremo emisor del módulo óptico (unidad: dBm). (Pavg, Poma, dBm y mW)
4.2 Sensibilidad de recepción: Sensibilidad Rx
La potencia óptica mínima recibida del módulo óptico a una determinada velocidad y tasa de error de bits, en dBm (milivatios decibeles). En general, cuanto mayor es la velocidad, peor es la sensibilidad. (Sensibilidad a la presión, saturación de luz)
4.3 Distancia de transmisión:
La luz tiene pérdidas cuando viaja a través de fibras ópticas. La distancia de transmisión del módulo óptico está determinada por la potencia óptica de salida, la sensibilidad de recepción y la atenuación de transmisión en la ruta óptica.
4.4 Otros indicadores:
Velocidad de transmisión, Eye-Margin, relación de extinción ER, ancho espectral, relación de rechazo del modo de borde SMSR, Jitter Jitter, costo del canal DP, presupuesto del enlace óptico, pérdida de potencia óptica en diferentes longitudes de onda, etc.
5 、 Aplicación del módulo óptico
Entorno de aplicación: en el campo de los centros de datos de comunicación también se utilizan ordenadores/superordenadores de alto rendimiento, redes de almacenamiento, redes de acceso, redes eléctricas, sistemas de energía, MAN, así como en los sectores de seguridad, transporte ferroviario, industria energética y química, aeroespacial, no tripulado y otros campos.
Equipos/módulos: conmutadores, enrutadores, transceptores ópticos, tarjetas de red, backplanes ópticos, etc.

Figura 4: Diagrama de aplicación del módulo óptico.
Tres aplicaciones típicas de CWDM/DWDM: topología de anillo metropolitano, expansión de fibra punto a punto y topología punto a multipunto.



Figura 5: Diagrama esquemático de tres aplicaciones típicas de CWDM/DWDM
6. El módulo óptico es fácil de localizar
6.1 Pruebe si la potencia óptica está dentro del rango requerido por el indicador. Si no hay luz o hay poca potencia óptica.
Método de tratamiento:
A. Verifique la longitud de onda seleccionada de la potencia óptica y la unidad de medida (dBm).
B. Limpie las caras de los extremos de los conectores ópticos y los puertos ópticos de los módulos ópticos.
C. verifique si la cara del extremo del conector de fibra óptica está negra y rayada, si el conector de fibra óptica está roto, reemplace el conector de fibra óptica para la prueba de intercambiabilidad.
D. Compruebe si el conector de fibra óptica está ligeramente doblado.
E. El módulo óptico intercambiable en caliente se puede volver a insertar para realizar pruebas.
F. Reemplace un módulo óptico en el mismo puerto o reemplace un puerto en el mismo módulo óptico.
6.2 Si la potencia óptica es normal pero el enlace falla, verifique el indicador 1ink y extraiga la siguiente información:
A. Información de inicio de sesión del módulo óptico en el dispositivo
B. Lea la información básica y la información DDM del módulo óptico a través del puerto de control del interruptor.
C. Cambiar registros (principalmente trapbuffer y logbuffer)
★La información del dispositivo, la información del módulo óptico y la información básica de red son información necesaria
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¿Sabes a qué dispositivos se aplican los módulos ópticos?
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