光纤基础科普

news2024/9/22 23:35:38

这部分主要介绍光纤的常见接口（四种）、光纤传输的种类、光模块的封装类型。

文章目录

一、光纤的常见接口
二、光模块封装
三、光纤传输种类

一、光纤的常见接口

光纤接口种类繁多，这里给出常用的四种
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（1）SC 型光纤接口：
这是一种由日本 NTT 公司开发的光纤连接器。其外壳呈矩形，所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC 型完全相同。其中插针的端面多采用 PC 或 APC 型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。
此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高。
ST 和 SC 接口是光纤连接器的两种类型，对于 10Base-F 连接来说，连接器通常是 ST 类型的。
对于 100Base-FX 来说，连接器大部分情况下为 SC 类型的。ST 连接器的芯外露，SC 连接器的芯在接头里面。
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（2）FC 型光纤接口：
这种连接器最早是由日本 NTT 研制。FC 是 Ferrule Connector 的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。最早，FC 类型的连接器采用的陶瓷插针的对接。
此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗性能较为困难。后来，对该类型连接器做了改进，采用对接端面呈球面的插针(PC)，而外部结构没有改变，使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。
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（3）LC 型光纤接口：
LC型连接器是著名Bell (贝尔)研究所研究开发出来的，采用操作方便的模块化插孔(RJ) 闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通 SC、FC 等所用尺寸的一半，为 1.25mm。这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。
目前，在单模 SFF 方面，LC 类型的连接器实际已经占据了主导地位，在多模方面的应用也增长迅速。
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（4）ST 型连接器：
ST 连接器，是一种快速连接头，由中国广东深圳市科腾光电技术有限公司开发研制。广泛应用于光配线架(ODF)、光纤通信设备等。光纤适配器用于光纤活动连接器之间的接续、耦合。根据光纤活动连接器的连接头选择型号。利用良好烧结技术确保质量优异和高强度、高稳定度。
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二、光模块封装

光模块是光纤通信系统中的重要器件，能够进行光电信号间的转换，具有接收和发射功能。
光纤模块通常由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。（本次实验的光模块用的是 SFP 封装。）

（1）GBIC（Gigabit Interface Converter）
速率：支持1 Gbps速率。
特点：早期的模块化光接口，尺寸较大，已基本被SFP取代。
应用：早期的千兆以太网和光纤通道。

（2）SFP（Small Form-factor Pluggable）
速率：通常支持最高到4.25 Gbps的速率，常见于1G以太网（Gigabit Ethernet）、光纤通道（Fibre Channel）等应用。
特点：小型热插拔模块，支持单模和多模光纤，适合短距离和中距离传输。
应用：广泛应用于网络设备如交换机、路由器、光纤通道等。

热插拔功能解释：未来的光模块必须支持热插拔，即无需切断电源，模块即可以与设备连接或断开，由于光模块是热插拔式的，网络管理人员无需关闭网络就可升级和扩展系统，对在线用户不会造成什么影响。热插拔性也简化了总的维护工作，并使得最终用户能够更好地管理他们的收发模块。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。

（3）SFP+（Enhanced Small Form-factor Pluggable）
速率：支持最高10 Gbps的速率，用于10G以太网、8G光纤通道等应用。
特点：与SFP相同的物理尺寸，但支持更高的速率和更长的传输距离。
应用：主要用于10G以太网、数据中心和企业网络。
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（4）QSFP（Quad Small Form-factor Pluggable）
速率：支持最高40 Gbps的速率（QSFP+），每个通道10 Gbps，或者100 Gbps（QSFP28），每个通道25 Gbps。
特点：多通道封装（通常是4通道），用于高密度、高带宽应用。
应用：数据中心、40G/100G以太网、Infiniband等。

（5）QSFP28
速率：支持100 Gbps的速率，每个通道25 Gbps。
特点：QSFP的改进版，专门为100G以太网设计，支持4通道并行传输。
应用：100G以太网、高性能计算（HPC）、数据中心互联
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