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光模塊的工作原理
光模塊（Optical Modules）作為光纖通信中的重要組成部分，是實現光信號傳輸過程中光電轉換和電光轉換功能的光電子器件 。
光模塊工作在OSI模型的物理層，是光纖通信系統中的核心器件之一 。它主要由光電子器件（光發射器、光接收器）、功能電路和光接口等部分組成，主要作用就是實現光纖通信中的光電轉換和電光轉換功能 。光模塊的工作原理如圖 光模塊工作原理圖所示 。
發送接口輸入一定碼率的電信號，經過內部的驅動芯片處理后由驅動半導體激光器（LD）或者發光二極管（LED）發射出相應速率的調制光信號，通過光纖傳輸后，接收接口再把光信號由光探測二極管轉換成電信號，并經過前置放大器后輸出相應碼率的電信號 。
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圖1-1 光模塊工作原理圖
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光模塊的外觀結構
光模塊的種類多種多樣，外觀結構也不盡相同，但是其基本組成結構都包含以下幾部分，如圖 光模塊的外觀結構（以SFP封裝舉例說明）所示 。
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圖1-2 光模塊的外觀結構（以SFP封裝舉例說明）
表1-1 光模塊各個結構的說明
結構
說明
1．防塵帽
保護光纖接頭、光纖適配器、光模塊的光接口以及其他設備的端口不受外部環境污染和外力損壞 。
2．裙片
用于保證光模塊和設備光接口之間良好的搭接，只在SFP封裝的光模塊上存在 。
3．標簽
用于標識光模塊的關鍵參數及廠家信息等 。
4．接頭
用于光模塊和單板之間的連接，傳輸信號，給光模塊供電等 。
5．殼體
保護內部元器件，主要有1*9外殼和SFP外殼兩種 。
6．接收接口（Rx）
光纖接收接口 。
7．發送接口（Tx）
光纖發送接口 。
8．拉手扣
用于拔插光模塊，且為了辨認方便，不同波段所對應的拉手扣的顏色也是不一樣的 。
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光模塊有哪些關鍵性能指標
如何衡量光模塊的性能指標呢？我們可以從以下幾個方面來讀懂光模塊的性能指標 。
光模塊發送端
平均發射光功率
平均發射光功率是指光模塊在正常工作條件下發射端光源輸出的光功率，可以理解為光的強度 。發射光功率和所發送的數據信號中“1”占的比例相關，“1”越多，光功率也越大 。當發送機發送偽隨機序列信號時，“1”和“0”大致各占一半，這時測試得到的功率就是平均發射光功率，單位為W或mW或dBm 。其中W或mW為線性單位，dBm為對數單位 。在通信中，我們通常使用dBm來表示光功率 。
消光比
消光比是指全調制條件下激光器在發射全“1”碼時的平均光功率與全“0”碼時發射的平均光功率比值的最小值，單位為dB 。如圖1-3所示，我們在將電信號轉換為光信號時，是由光模塊發射部分的激光器按照輸入的電信號的碼率來轉換成光信號的 。全“1”碼時的平均光功率即表示激光器發光的平均功率，全“0”碼時的平均光功率即表示激光器不發光的平均功率，消光比即表征0、1信號的區別能力，因此消光比可以看做一種激光器運行效率的衡量 。消光比典型的最小值范圍為8.2dB到10dB 。
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圖1-3激光器工作示意圖
光信號的中心波長
在發射光譜中，連接50℅更大幅度值線段的中點所對應的波長 。不同種類的激光器或同一種類的兩個激光器，由于工藝、生產等原因都會有中心波長的差異，即使同一激光器在不同條件下也可能會有不同的中心波長 。一般，光器件和光模塊的制造商，提供給用戶一個參數，即中心波長（如850nm），這個參數一般會是一個范圍 。目前常用的光模塊的中心波長主要有三種：850nm 波段、1310nm 波段以及1550nm 波段 。
為什么定義在這三個波段呢？這與光信號的傳輸介質光纖損耗有關 。通過不斷研究實驗，人們發現光纖損耗通常隨波長加長而減小，850nm損耗較少，900 ~ 1300nm損耗又變高了；而1310nm又變低， 1550nm損耗更低，1650nm以上的損耗趨向加大 。所以850nm就是所謂的短波長窗口，1310nm 和1550nm就是長波長窗口 。
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