2 常用光模块概念介绍

1.2.1  简介

光模块用于光信号的传输，传输媒质为光纤。光纤传输方式损耗低，传输距离远，在长距离传输方面具有很强的优势。

H3C设备支持多款不同规格的光模块，用户可以根据自己的需要选择合适的光模块，通过光纤进行数据传输。

目前的光模块主要包括：光发送器，光接收器，Transceiver（光收发一体模块）以及Transponder（光转发器）。

H3C设备支持Transceiver，Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、IV转换以及限幅放大判决再生功能，此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的光模块封装类型有：QSFP112、QSFP-DD、QSFP56、QSFP28、CFP、CFP2、CXP、QSFP+、SFP28、SFP+和SFP等。

1.2.2  传输速率

传输速率指每秒传输比特数，单位Mbps或Gbps。H3C设备所支持光模块主要提供以下级别的传输速率：400Gbps、200Gbps、100Gbps、50Gbps、40Gbps、32Gbps、25Gbps、16Gbps、10Gbps、8Gbps、4Gbps、2.5Gbps、2Gbps、1Gbps、622Mbps、155Mbps、100Mbps。

1.2.3  传输距离

光模块的传输距离分为短距和长距两种。一般认为2km及以下的为短距离，10km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。

• 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。

因此，用户需要根据自己的实际组网情况选择合适的光模块，以满足不同的传输距离要求。

1.2.4  中心波长

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。

• 850nm波段：多用于短距离传输
• 1310nm和1550nm波段：多用于中长距离传输

1.2.5  光纤类型

1. 光纤模式（Fiber Mode）

按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种。

ITU（International Telecommunication Union国际电信联盟）制定了一系列的通信标准。ITU的标准通过字母编号从A到Z系列，每个字母的后面用数字做编号。ITU通过制定G系列协议定义了光纤标准种类。

(1)     多模光纤

多模光纤（MMF，Multi Mode Fiber）纤芯较粗，可传多种模式的光。但其模间色散较大，且随传输距离的增加模间色散情况会逐渐加重。

多模光纤根据光纤直径和模式带宽的不同，可以分为多个等级，具体介绍请参见表1-2。其中，模式带宽（Modal bandwidth）指的是一段光纤所能通过的最大调制频率脉冲的调制频率和光纤长度的乘积，是一个可以体现多模光纤光学特性的综合指标。

常用的多模光纤为G.651光纤，根据标准，G.651光纤能传输800～900nm、1200～1350nm波长的激光。

表1-2 多模光纤分类

多模光纤的传输距离与其接口类型、中心波长、使用光纤的等级有关，具体关系请参见表1-3。

表1-3 多模光纤规格表

(2)     单模光纤

单模光纤（SMF，Single Mode Fiber）中心玻璃纤芯很细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，中心波长一般为1310nm或1550nm。

同时，根据TIA/EIA协议，单模光纤塑料护套为黄色，塑料护套上标有SM字样的标签。TIA表示（Telecommunication Industries Alliance）电信工业联盟，EIA表示（ElectronicIndustries Alliance）电子工业联盟。

常用的单模光纤为G.652光纤和G.655光纤：

• G.652光纤是常规单模光纤，零色散点在1300nm，此点色散最小。G.652光纤能传输1260～1360nm、1530～1565nm波长的激光。
• G.655光纤是非零色散位移光纤NZ-DSF（No-Zero Dispersion Shifted Fiber），主要特点是1550nm的色散接近零，但不是零。G.655光纤是一种改进的色散位移光纤，以抑制四波混频。G.655光纤适合传输波分复用1550nm的激光。

如下表格为G.652光纤和G.655光纤的简单总结：

表1-4 单模光纤规格表

通过上表可以知道，选择G.652光纤可以适配中心波长1310nm、1550nm的光模块。如果要传输波分复用的1550nm的激光，可以选用G.655光纤。在实际选用光纤的时候，根据光纤厂商的产品手册能够查询该光纤符合什么标准。

2. 光纤直径

光纤直径一般采用纤芯直径/包层直径的表示方法，单位μm。例如：9/125μm表示光纤中心纤芯直径为9μm，光纤包层直径为125μm。

H3C设备推荐使用的光纤直径如下：

• G.652常规单模光纤：9/125μm
• G.655单模光纤：9/125μm
• G.651常规多模光纤：50/125μm或62.5/125μm