交换机常用的光模块及光接口知识汇总

以太网交换机常用的光模块有SFP,GBIC,XFP,XENPAK。

英文全称:

  • SFP:Small Form-factor Pluggabletransceiver ,小封装可插拔收发器
  • GBIC:GigaBit Interface Converter,千兆以太网接口转换器
  • XFP: 10-Gigabit small Form-factorPluggable transceiver 万兆以太网接口
  • XENPAK: 10 Gigabit EtherNet TransceiverPAcKage万兆以太网接口收发器集合封装
交换机常用的光模块及光接口知识汇总

一、光纤连接器

光纤连接器由光纤和光纤两端的插头组成,插头由插针和外围的锁紧结构组成。根据不同的锁紧机制,光纤连接器可以分为FC型、SC型、LC型、ST型和 KTRJ型。

FC 连接器采用螺纹锁紧机构,是发明较早、使用最多的一种光纤活动连接器。

SC 是一种矩形的接头,由 NTT研制,不用螺纹连接,可直接插拔,与FC连接器相比具有操作空间小,使用方便。低端以太网产品非常常见。

LC 是由 LUCENT开发的一种 Mini型的 SC连接器,具有更小的体积,已广泛在系统中使用,是今后光纤活动连接器发展的一个方向。低端以太网产品非常常见。

ST 连接器是由AT&T公司开发的,用卡口式锁紧机构,主要参数指标与FC和SC连接器相当,但在公司应用并不普遍,通常都用在多模器件连接,与其它厂家设备对接时使用较多。

KTRJ 的插针是塑料的,通过钢针定位,随着插拔次数的增加,各配合面会发生磨损,长期稳定性不如陶瓷插针连接器。

二、光纤知识

光纤是传输光波的导体。光纤从光传输的模式来分可分为单模光纤和多模光纤。

在单模光纤中光传输只有一种基模模式,也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽因而适用与高速,长距离的光纤通迅。

交换机常用的光模块及光接口知识汇总

在多模光纤中光传输有多个模式,由于色散或像差,这种光纤的传输性能较差,频带窄,传输速率较小,距离较短。

1、光纤的特性参数

光纤的结构预制的石英光纤棒拉制而成,通信用的多模光纤和单模光纤的外径都为125μm。

纤体分为两个区域:纤芯(Core)和包层(Cladding layer)。单模光纤纤芯直径为8~10μm,多模光纤纤芯径有两种标准规格,芯径分别为62.5μm(美国标准)和50μm(欧洲标准)。

接口光纤规格有这样的描述:62.5μm/125μm多模光纤,其中62.5μm就是指光纤的芯径,125μm就是指光纤的外径。

单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。

多模光纤使用的光波长多为850 nm。

从颜色上可以区分单模光纤和多模光纤。单模光纤外体为黄色,多模光纤外体为橘红色。

2、千兆光口自协商

自协商和强制最根本的区别就是两者在建立物理链路时发送的码流不同,自协商模式发送的是/C/码,也就是配置(Configuration)码流,而强制模式发送的是/I/码,也就是idle码流。

三、千兆光口自协商过程:

两端都设置为自协商模式

1、光纤是如何工作的?

虽然按所用的材料及不同的尺寸而分还有一些其它种类的光纤,但这里提到的是最常见的那几种。光在光纤的芯层部分以“全内反射”方式进行传输,也就是指光线进入光纤的一端后,在芯层和包层界面之间来回反射,进而传输到光纤另一端。芯径为62.5μm,包层外径为125μm的光纤称为62.5/125μm 光

2、多模和单模光纤的区别?

多模:

可以传播数百到上千个模式的光纤,称为多模(MM)光纤。根据折射率在纤芯和包层的径向分布情况,又可分为阶跃多模光纤和渐变多模光纤。几乎所有的多模光纤尺寸均为50/125μm或62.5/125μm,并且带宽(光纤的信息传输量)通常为200MHz到2GHz。多模光端机通过多模光纤可进行长达5公里的传输。以发光二极管或激光器为光源。

单模:

只能传播一个模式的光纤称为单模光纤。标准单模(SM)光纤折射率分布和阶跃型光纤相似,只是纤芯直径比多模光纤小得多。

使用光缆时传输损耗如何?

1310nm波长用于多模光纤时: 1.0分贝/公里
1310nm波长用于单模光纤时: 0.4分贝/公里
1550nm波长用于单模光纤时: 0.2分贝/公里

何为GBIC?

GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的缩写,是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用 GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活,在市场上占有较大的市场份额。

何为SFP?

同时,由于这种热交换性能,该模块可使网络管理人员能够根据网络升级要求,对收发成本、链路距离以及所有的网络拓扑进行总体规划,而无需对系统板进行全部替换。

支持这热插拔的光模块目前有GBIC和SFP,由于SFP与SFF的外型大小差不多,它可以直接插在电路板上,在封装上较省空间与时间,且应用面相当广,因此,其未来发展很值得期待,甚至有可能威胁到SFF的市场。

何为SFF?

交换机常用的光模块及光接口知识汇总

四、网络连接设备接口类型

BNC接口

RJ-45接口

RJ-45 接口是以太网最为常用的接口,RJ-45 是一个常用名称,指的是由IEC(60)603-7标准化,使用由国际性的接插件标准定义的8个位置(8针)的模块化插孔或者插头。

RS-232接口

CWDM 与 DWDM

随着 Internet的IP数据业务高速增长,造成对传输线路带宽的需求不断加大。虽然 DWDM(密集波分复用)技术作为最有效的解决线路带宽扩容的方法,但是 CWDM (粗波分复用) 技术比 DWDM在系统成本、可维护性等方面具有优势。

CWDM 与 DWDM皆属于波分复用技术,都可以将不同波长的光偶合到单芯光纤中去,一起传输。

PIN 光电二极管是在掺杂浓度很高的 P型、N型半导体之间,加一层轻掺杂的 N型材料,称为I(Intrinsic,本征的)层。由于是轻掺杂,电子浓度很低,经扩散后形成一个很宽的耗尽层,这样可以提高其响应速度和转换效率。

APD 雪崩光电二极管,它不但具有光/电转换作用,而且具有内部放大作用,其放大作用是靠管子内部的雪崩倍增效应完成的。

APD 是有增益的光电二极管,在光接收机灵敏度要求较高的场合,采用 APD有利于延长系统的传输距离。


分享到:


相關文章: