主流线技术分享丨光电信号如何进出光纤“高速公路”？

来源：主流线编辑：lsy631994092 2022-06-24 16:24:07 加入收藏

自1970年代推出以来，光纤技术越来越受欢迎。通过光纤线上的红外光脉冲发送数据，而不是通过铜线电缆发送数据，可以更快、更远的距离传输更多信息，并且不会...

　　自 1970 年代推出以来，光纤技术越来越受欢迎。通过光纤线上的红外光脉冲发送数据，而不是通过铜线电缆发送数据，可以更快、更远的距离传输更多信息，并且不会受到电磁干扰的威胁。通常需要长距离高带宽以及需要大带宽的系统(如数据中心)会选择光纤传输。在音视频行业中，光纤使用的范围也越来越广。

　　但你是否了解进出光纤“高速公路”的关键步骤——光纤收发器?

　　光纤收发器既可用作发射器，也可用作接收器。它是插入或嵌入到数据网络中的另一个设备中的小型设备。在信号输出端，它将来自交换机或路由器的电信号转换为光(光)信号。在信号接收端，它将光信号转换回电信号。今天我们具体了解一下光纤收发器的基础知识。

　　首先是收发器的外形尺寸。为了使来自不同供应商的收发器相互兼容，大多数制造商基于相同的标准集进行设计，称为多源协议 (MSA)。一些常见的外形尺寸包括 GBIC、SFP、SFP+ 和 XFP。我们分别介绍他们的主要区别。

　　SFP 的设计基于 GBIC，两者的性能基本相同，但是SFP体积更小，可以在主板上放置更多收发器。因此 SFP 是数据通信和电信的理想选择。SFP提供支持多模光纤和单模光纤的版本。在单模下，它的工作波长为 1310nm 和 1550nm，距离为 2 公里至 120 公里。在多模式下，它可以在 500 米处处理 850nm。SFP+ 是对 SFP 的改进，它们的大小相同。SFP 以高达 4.25Gb/s 的数据速率执行，而 SFP+ 提供 8.5Gb/s 至 16Gb/s。XFP 外形尺寸比 SFP 和 SFP+ 收发器大 30% 左右，并且消耗更多的能量。XFP 传输速率超过 10Gb/s，并且使用单模光纤的情况下传输距离可达 100 公里。

　　光收发器上与光线连接的接口我们叫做连接器。常见的连接器类型有 LC、SC、ST、FC 和 MPO。特别流行的是 LC 和 SC。LC 适用于 SFP、SFP+、XFP、QSFP 和 SFF 收发器。SC 可与 GBIC、BiDi SFP、X2、XENPAK 和 1×9 收发器配合使用。LC 连接器有一个闩锁以提供稳定性。SC 连接器是非锁定的，因此非常适合快速连接电缆。

　　光纤收发器的种类和连接器弄明白了，但是刚才替代的波长，传输速率各自代表什么含义呢?

　　波长是频率的光学术语。当收发器将电信号转换为光信号时，每个数据流都会转换为其自身波长的信号，该波长以纳米 (nm) 为单位进行测量。三个中心波长最常用于光纤：850nm、1310nm 和 1550nm。波越长，传输过程中信号强度的损失就越小。因此，850nm 用于较短的光纤链路运行，1550nm 用于较长的运行。光纤收发器的传输速率或数据速率是指它每秒传输的比特数，以兆比特 (Mbps) 或千兆比特 (Gbps) 表示。收发器分为两种以上的传输速率之一，从 0.5 Mbps 到 20 Gbps。

　　此外光收发器还需要搭配光纤使用，光纤分为多模光纤 (OM) 与单模光纤 (SM) 。多模光纤能够以多种模式传输光之外，还具有更大的纤芯直径，并在 850nm 和 1310nm 波长下工作。它用于较短距离和较低速度的网络，如 LAN。单模光纤一次只传输一种模式，纤芯更小，可以处理更长的 1550nm 波长。因为它的聚焦度更高，光散射更少，单模光纤可以传输更长的距离，通常从 10 公里到 160 公里。