光模块基本参数-消光比/光功率/灵敏度

1.定义光模块

光模块是一种发挥光电转换作用的连接模块，发送端将电信号转换为光信号，接收端将光信号转换为电信号。由光电子器件、功能电路和光接口组成，包括发射和接收。发射部分部分内部驱动芯片处理后，输入一定码率的电信号驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发出具有光功率自动控制电路的调制光信号(APC)，保持输出的光信号功率稳定；接收部分：一定代码率的光信号输入模块由光检测二极管转换为电信号，并在前放大器后输出相应代码率的电信号。如下图1-1所示。

图1-1光模块工作原理图

常见的中文名称有：光模块、光纤模块、光收发一体模块；常见的英文名称：optictransceiver，FiberOptic Transceiver，opticalmodule，TransceiverModule.

2.光模块的基本参数

2.1接口速率

光器件在单位时间内所能承载的无误码传输的最大信号速率为：125Mbit/s、1.25Gbit/s、10.3125Gbit/s、41.25Gbit/s、100Gbit/s等。

2.2传输距离

光信号能传输的最大距离。光模块的传输距离分为短距离、中距离和长距离。一般认为2KM以下为短距离，10~20KM为中距离，40KM以上为长距离。由于光纤本身对光信号有色散、衰减等副作用，不同类型光源发出的光传输距离不同。 因此，用户需要根据自己的实际网络情况选择合适的光模块，以满足不同的传输距离要求。

2.3中心波长

中心波长是指光信号传输中使用的光波段。目前常用的光模块有三种中心波长:850nm波段、1310nm波段以及1550nm波段。850nm波段：多用于小于2km短距离传输，1310nm和1550nm波段：多用于中长距离传输，2km上述传输。

2.4应用光纤

应用光纤可分为单模光纤和多模光纤。

单模光纤(SMF，SingleMode Fiber)纤芯直径9nm，模间色散小，适用于远程通信；多模光纤(MMF，MultiMode Fiber)纤芯直径为62.5um和50um，其模间色散较大，随着传输距离的增加而增加，适用于短距离通信。

2.5接头类型

目前常见的光模块光口类型有:LC(SFP、SFP 、XFP、QSFP 、等)、MPO(QSFP 等)、SC(X2、XENPAK、PON等)等。

2.6发射光功率

发射端光源输出的光功率在模块正常工作条件下为mW或dBm。通常用于通信dBm这种对数单位表示光功率，其中0dBm光功率对应1mW，光功率衰减的一半降低了3dB。

光功率计可用于测量模块的发射光功率。但是对于PON产品，因为它ONU端部采用突发模式，需用专用光功率计测量。

2.7接收灵敏度

接收端的灵敏度(Receiver Sensitivity)它是衡量模块性能的重要指标之一。在一定的误码率BER(biterror rate)=10-12条件下，接收端所能接收的最小输入平均光功率，一般以dBm作为单位。

2.8过载光功率

接收端在一定的误码率上BER(biterror rate)=在10-12条件下，接收端可接收的最大输入平均光功率。当接收光功率大于饱和光功率时，也会导致误码。因此，在没有衰减回环测试的情况下，发射光功率大的光模块会出现误码。

2.9消光比

消光比是指激光在全1码时发送的光功率(P1)全0码发射的光功率(Po)单位为dB。消光比反映了光信号1电平和0电平的相对范围。消光比越大，相对范围越大，光信号可接受的部分识别能力越强，灵敏度就越高。但消光比与光功率成反比，消光比增加，发射光功率降低。