一、光收發(fā)一體模塊定義
　　光收發(fā)一體模塊由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分是：輸入一定碼率的電信號經(jīng)內(nèi)部的驅(qū)動芯片處理后驅(qū)動半導(dǎo)體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED）發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號，其內(nèi)部帶有光功率自動控制電路，使輸出的光信號功率保持穩(wěn)定。接收部分是：一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉(zhuǎn)換為電信號。經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號，輸出的信號一般為PECL電平。同時(shí)在輸入光功率小于一定值后會輸出一個告警信號。
　　二、光收發(fā)一體模塊分類
　　按照速率分：以太網(wǎng)應(yīng)用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE SDH應(yīng)用的155M、622M、2.5G、10G
　　按照封裝分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，
　　1×9封裝--焊接型光模塊，一般速度不高于千兆，多采用SC接口
　　SFF封裝--焊接小封裝光模塊，一般速度不高于千兆，多采用LC接口
　　GBIC封裝--熱插拔千兆接口光模塊，采用SC接口
　　SFP封裝--熱插拔小封裝模塊，目前最高數(shù)率可達(dá)4G，多采用LC接口
　　XENPAK封裝--應(yīng)用在萬兆以太網(wǎng)，采用SC接口
　　XFP封裝--10G光模塊，可用在萬兆以太網(wǎng)，SONET等多種系統(tǒng)，多采用LC接口
　　按照激光類型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB LD
　　按照發(fā)射波長分：850nm、1310nm、1550nm等等
　　按照使用方式分：非熱插拔（1×9、SFF），可熱插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP）
　　GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的縮寫，是將千兆位電信號轉(zhuǎn)換為光信號的接口器件。GBIC設(shè)計(jì)上可以為熱插拔使用。GBIC是一種符合國際標(biāo)準(zhǔn)的可互換產(chǎn)品。采用GBIC接口設(shè)計(jì)的千兆位交換機(jī) <http://product.pcpop.com/Exchange/00000_1.html>由于互換靈活，在市場上占有較大的市場分額。Gigac提供的GBIC產(chǎn)品在各公司的千兆位交換機(jī) <http://product.pcpop.com/Exchange/00000_1.html>上進(jìn)行過嚴(yán)格的測試，性能指標(biāo)符合各項(xiàng)要求。
　　何為SFP？
　　SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的縮寫，可以簡單的理解為GBIC的升級版本。SFP模塊體積比GBIC模塊減少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口數(shù)量。SFP模塊的其他功能基本和GBIC一致。有些交換機(jī) <http://product.pcpop.com/Exchange/00000_1.html>廠商稱SFP模塊為小型化GBIC（MINI-GBIC）。
　　光纖分哪幾種？
　　光纖分為多模光纖和單模光纖兩種：其中，多模光纖由于發(fā)光器件比較便宜以及施工簡易的特性，廣泛用于短距離的通訊上，多模光纖又分為50um芯徑和62.5um芯徑兩種，其中62.5um的比較常見，但性能上沒有50um的好。Gigac的GBIC-SX多模產(chǎn)品均適合這兩種多模光纖，傳輸距離分別為550米（在50um光纖上）和330米（在62.5um光纖上）。
　　單模光纖一般用于遠(yuǎn)距離通訊，芯徑為9um，Gigac的單模GBIC產(chǎn)品在單模光纖上傳輸距離分別達(dá)到10公里、20公里、70公里、120公里。一般交換機(jī)廠商在單模上只提供10公里和70公里兩種型號，20公里產(chǎn)品可以有效的節(jié)約系統(tǒng)集成商特定網(wǎng)絡(luò)方案的總體造價(jià)。120公里產(chǎn)品用于特殊的超長運(yùn)行環(huán)境。
　　光/電收發(fā)模塊符合什么國際標(biāo)準(zhǔn)？
　　Gigac提供的所有GBIC、SFP、10G產(chǎn)品均符合最新的國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，Gigac提供的GBIC、SFP、10G光纖模塊產(chǎn)品與思科、華為、3COM、中興、Extreme、Foundry、Juniper、凱創(chuàng)、北電、友訊、華三、安奈特、網(wǎng)件、IBM 、戴爾 、惠普、阿爾卡特、合勤等眾多廠家交換機(jī) 、路由器 、服務(wù)器 、防火墻產(chǎn)品完全兼容。
　　光/電收發(fā)模塊質(zhì)量保證？
　　Gigac提供的所有GBIC、SFP、10G產(chǎn)品均為進(jìn)行嚴(yán)格兼容性測試和性能測試，從而保證一流的產(chǎn)品品質(zhì)。所有銷售的光/電收發(fā)模塊產(chǎn)品均承諾三年的免費(fèi)保修。
　　Gigac的光/電收發(fā)模塊有那些優(yōu)勢？
　　Gigac專業(yè)提供熱插拔光模塊產(chǎn)品，Gigac的競爭優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：一是Gigac是專業(yè)的大型Transeiver生產(chǎn)廠商，擁有強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)能力，所以型號齊全、交貨及時(shí)，常用光模塊產(chǎn)品均有大量庫存保證；二是價(jià)格優(yōu)勢明顯，品質(zhì)優(yōu)良；三是可以為用戶提供更多的選擇，擁有豐富的產(chǎn)品線。
　　三、光纖連接器的分類和主要規(guī)格參數(shù)
　　光纖連接器是在一段光纖的兩頭都安裝上連接頭，主要作光配線使用。
　　按照光纖的類型分：單模光纖連接器（一般為G.652纖：光纖內(nèi)徑9um，外徑125um），多模光纖連接器（一種是G.651纖其內(nèi)徑50um，外徑125um；另一種是內(nèi)徑62.5um，外徑125um）；
　　按照光纖連接器的連接頭形式分：FC，SC，ST，LC，MU，MTRJ等等，目前常用的有FC，SC，ST，LC，
　　FC型--最早由日本NTT研制。外部加強(qiáng)件采用金屬套，緊固方式為螺絲扣。測試設(shè)備選用該種接頭較多。
　　SC型--由日本NTT公司開發(fā)的模塑插拔耦合式連接器。其外殼采用模塑工藝，用鑄模玻璃纖維塑料制成，呈矩形；插針由精密陶瓷制成，耦合套筒為金屬開縫套管結(jié)構(gòu)。緊固方式采用插拔銷式，不需要旋轉(zhuǎn)。
　　LC型--朗訊公司設(shè)計(jì)的。套管外徑為1.25mm，是通常采用的FC-SC、ST套管外徑2.5mm的一半。提高連接器的應(yīng)用密度。
　　按照光纖連接器連接頭內(nèi)插針端面分：PC，SPC，UPC，APC
　　按照光纖連接器的直徑分：Φ3，Φ2, Φ0.9
　　光纖連接器的性能主要有光學(xué)性能、互換性能、機(jī)械性能、環(huán)境性能和壽命。其中最重要的是插入損耗和回波損耗這兩個指標(biāo)。針對常用的SC，ST，F(xiàn)C，LC連接頭，指標(biāo)要求如下：
　　模式插入損耗(dB)回波損耗(dB)
　　PCSPCUPCAPC
　　單?！?.3≥45≥50≥55≥60
　　多?！?.3≥35
　　四、光模塊主要參數(shù)
　　1、 光模塊傳輸數(shù)率：百兆、千兆、10GE等等
　　2、 光模塊發(fā)射光功率和接收靈敏度：發(fā)射光功率指發(fā)射端的光強(qiáng)，接收靈敏度指可以探測到的光強(qiáng)度。兩者都以dBm為單位，是影響傳輸距離的重要參數(shù)。光模塊可傳輸?shù)木嚯x主要受到損耗和色散兩方面受限。損耗限制可以根據(jù)公式：損耗受限距離＝（發(fā)射光功率-接收靈敏度）/光纖衰減量 來估算。光纖衰減量和實(shí)際選用的光纖相關(guān)。一般目前的G.652光纖可以做到1310nm波段0.5dB/km，1550nm波段0.3dB/km甚至更佳。50um多模光纖在850nm波段4dB/km 1310nm波段2dB/km。對于百兆、千兆的光模塊色散受限遠(yuǎn)大于損耗受限，可以不作考慮。常見的光模塊規(guī)格：
　　傳輸數(shù)率發(fā)射波段傳輸使用光纖參考傳輸距離
　　百兆1310nm多模2km
　　百兆1310nm單模15km
　　百兆1310nm單模40km
　　百兆1550nm單模80km
　　千兆850nm多模550m
　　千兆1310單模/多模10km/550m
　　千兆1550單模70km
　　3、 10GE光模塊遵循802.3ae的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸?shù)木嚯x和選用光纖類型、光模塊光性能相關(guān)。如10G－S傳輸距離的300m有如下條件：
　　4、 飽和光功率值指光模塊接收端最大可以探測到的光功率，一般為-3dBm。當(dāng)接收光功率大于飽和光功率的時(shí)候同樣會導(dǎo)致誤碼產(chǎn)生。因此對于發(fā)射光功率大的光模塊不加衰減回環(huán)測試會出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象。
　　五、光模塊功能失效重要原因
　　光模塊功能失效分為發(fā)射端失效和接收端失效，分析具體原因，最常出現(xiàn)的問題集中在以下幾個方面：
　　1． 光口污染和損傷
　　由于光接口的污染和損傷引起光鏈路損耗變大，導(dǎo)致光鏈路不通。產(chǎn)生的原因有：
　　A.光模塊光口暴露在環(huán)境中，光口有灰塵進(jìn)入而污染；
　　B.使用的光纖連接器端面已經(jīng)污染，光模塊光口二次污染；
　　C.帶尾纖的光接頭端面使用不當(dāng)，端面劃傷等；
　　D.使用劣質(zhì)的光纖連接器；
　　2． ESD損傷
　　ESD是ElectroStatic Discharge縮寫即"靜電放電"，是一個上升時(shí)間可以小于1ns（10億分之一秒）甚至幾百ps（1ps＝10000億分之一秒）的非?？斓倪^程，ESD可以產(chǎn)生幾十Kv/m甚至更大的強(qiáng)電磁脈沖。靜電會吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命； ESD的瞬間電場或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷，短期仍能工作但壽命受到影響；甚至破壞元件的絕緣或?qū)w，使元件不能工作（完全破壞）。ESD是不可避免，除了提高電子元器件的抗ESD能力，重要的是正確使用，引起ESD損傷的因素有：
　　A.環(huán)境干燥，易產(chǎn)生ESD；
　　B.不正常的操作，如：非熱插拔光模塊帶電操作；不做靜電防護(hù)直接用手接觸光模塊靜電敏感的管腳[t2]；運(yùn)輸和存放過程中沒有防靜電包裝；
　　C.設(shè)備沒有接地或者接地不良；
　　六、光收發(fā)一體光模塊應(yīng)用注意點(diǎn)
　　1． 光口問題
　　光鏈路上各處的損耗衰減都關(guān)系到傳輸?shù)男阅?，因此要求?br/>　　A.選擇符合入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的光纖連接器；
　　B.光纖連接器要有封帽，不使用時(shí)蓋上封帽，避免光纖連接器污染而二次污染光模塊光口；封帽不使用時(shí)應(yīng)放在防塵干凈處保存；
　　C.光纖連接器插入是水平對準(zhǔn)光口，避免端面和套筒劃傷；
　　D.光模塊光口避免長時(shí)間暴露，不使用時(shí)加蓋光口塞；光口塞不使用時(shí)儲存在防塵干凈處；清潔光模塊時(shí)根據(jù)光口類型選用合適的無塵棉棒（SC使用ф2.5mm的無塵棉棒[如NTT的14100400]，LC和MTRJ使用ф1.25mm的無塵棉棒[如NTT的14100401]）蘸上無水酒精插入光口內(nèi)部，按同一方向旋轉(zhuǎn)擦拭；然后再用干燥的無塵棉棒插入器件光口，按同一方向旋轉(zhuǎn)擦拭；
　　E.光纖連接器的端面保持清潔，避免劃傷；清潔端面時(shí)使用干燥無塵棉
　　2． ESD損傷
　　ESD是自然界不可避免的現(xiàn)象，預(yù)防ESD從防止電荷積聚和讓電荷快速放電兩方面著手：
　　A.保持環(huán)境的濕度30～75％RH；
　　B.劃定專門的防靜電區(qū)域。選用防靜電的地板或工作臺；
　　C.使用的相關(guān)設(shè)備采用并聯(lián)接地的公共接地點(diǎn)接地，保證接地路徑最短，接地回路最小，不能串聯(lián)接地，應(yīng)避免采用外接電纜連接接地回路的設(shè)計(jì)方式；
　　D.在專門的防靜電區(qū)域中操作，防靜電工作區(qū)內(nèi)禁止放置工作不必須的靜電產(chǎn)生材料，如未作防靜電處理的塑料袋、盒子、泡沫、帶子、筆記本、紙片、個人用品等物品，這些材料必須距離靜電敏感器件30厘米以上；
　　E.包裝和周轉(zhuǎn)的時(shí)候，采用防靜電包裝和防靜電周轉(zhuǎn)箱/車；
　　F.禁止對非熱插拔的設(shè)備，進(jìn)行帶電插拔的操作；
　　G.避免用萬用表表筆直接檢測靜電敏感的管腳；
　　H.對光模塊操作時(shí)做靜電防護(hù)工作（如：帶靜電環(huán)或?qū)⑹滞ㄟ^預(yù)先接觸機(jī)殼等手段釋放靜電），接觸光模塊殼體，避免接觸光模塊PIN腳；
　　七、簡易光模塊失效判斷步驟
　　1．測試光功率是否在指標(biāo)要求范圍之內(nèi)，如果出現(xiàn)無光或者光功率小的現(xiàn)象。處理方法：
　　A.檢查光功率選擇的波長和測量單位（dBm）
　　B.清潔光纖連接器端面，光模塊光口，方法見第五節(jié)。
　　C.檢查光纖連接器端面是否發(fā)黑和劃傷，光纖連接器是否存在折斷，更換光纖連接器做互換性試驗(yàn)
　　D.檢查光纖連接器是否存在小的彎折。
　　E.熱插拔光模塊可以重新插拔測試。
　　F.同一端口更換光模塊或者同一光模塊更換端口測試。
　　2．光功率正常但是鏈路無法通，檢查link燈。
　　八、案例
　　1． 市場返回光模塊失效，光功率遠(yuǎn)低于指標(biāo)-3～-9.5dBm值。
　　分析結(jié)果：返回光模塊直接測試光模塊值為-19dBm，查看LD端面如右圖所示：
　　LD端面嚴(yán)重污染，廠家簡單清洗端面后復(fù)測光模塊值為-5dBm，故障排除。清洗后端面如右所示：
　　2． 一款帶尾纖光模塊失效，失效現(xiàn)象是無光輸出。
　　分析結(jié)果：
　　A.連接頭端面受損，端面如下所示：
　　B.尾纖折斷，如下所示：
　　3． 客戶端光模塊無光輸出
　　分析結(jié)果：故障品返回后故障復(fù)現(xiàn)，定位LD不發(fā)光。分解LD，其內(nèi)部芯片電鏡圖分析為ESD和EOS導(dǎo)致故障。