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光模块的设计与实现

在现代-络中,光纤通信占据着--,随着网络的覆盖越来越广和通信容量的不断增加,使得通信链路的管理工作变得复杂.光收发模块是光纤通信网络中的主要器件之一,这就希望光收发模块具有智能化的功能来管理链路.具有数字诊断功能的光收发模块具有一定的智能化,能够为链路提供方便,有效的监测手段,使得管理简单化. 对带数字诊断监测功能的小型封装可插拔光收发模块进行研究,分析了inf-8077i协议,光模块原理,光模块硬件电路,低层软件和jian控软件设计,给出了xfp光模块的设计思路. 在光模块的收发部分,选用具有时钟数据恢复的芯片,可对信号进行时钟恢复和数据重发,具有硬件电路设计简单与xing价比-特点.在光模块的电源接入设计上,考虑到光模块的热插拔特性和协议对上电时序的严格要求,采用智能化的电源管理芯片对光模块进行保护.为了能-的对链路进行管理和对模块的监测选用带有-的adc功能的控制芯片对5个ddm参数进行采集和数据处理,并通过温度查询算法,将合适的dac的值输出用于动态的控制tosa,同时,控制芯片还要对协议所规定的控制,状态引脚进行定时扫描和处理,用于实现数字诊断功能.在对5个ddm参数校准的研究中,分析了内部校准和外部校准的优劣性以及系统的特性,选用内部校准方式对参数校验.

光模块工作电流性能不佳

光模块工作电流性能不佳的现象有三种：

1、开路工作电流小于70ma；

造成上述情况的主要原因为光模块mos损坏、或该程序尚未被烧录，此时只需更换mos管，或重新烧录程序即可。

2、工作电流大于300ma；

当光模块出现上述情况时，则需更换组件，或观察元件之间是否存在连锡或贴片-的情况。

3、短路动作电流大于500mav；

造成上述情况的主要原因为tosa﹨rosa或者芯片内部短路，或是pcba的各种元件中还有锡的存在，或pcba的vcc和gnd短路，当遇到这些情况时，则需要更换损坏的tosa/rosa或芯片，若是pcba元件中还存在有锡的情况，则需将锡均匀的分开，若是pcba的短路造成的电流过大，那只能选择报废pcba，这种故障无法被修复。

光模块的分类

按应用分类以太网应用的速率：100base百兆、1000base千兆、10ge。 sdh应用的速率：155m、622m、2.5g、10g。

按封装分类按照封装分：1×9、sff、sfp、gbic、xenpak、xfp。

1×9封装——焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用sc接口。

sff封装-——焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用lc接口。

gbic封装——热插拔千兆接口光模块，采用sc接口。

sfp封装——热插拔小封装模块，目前较高数率可达4g，多采用lc接口。

xenpak封装——应用在万兆以太网，采用sc接口。

xfp封装——10g光模块，可用在万兆以太网，sonet等多种系统，多采用lc接口。

光模块如何选择？

传输速率及封装类型

光模块的传输速率从100mbps至400gbps不等，通常情况下传输速率是根据链路的数据传输速率而定。然而相同速率的光模块具备不同的封装类型，因此在这种情况下需要考虑到应用设备是什么类型的封装端口，例如，两台10g sfp+交换机的连接应选择10g sfp+光模块，而非10g xfp/x2/xenpak光模块。

传输距离

不同光模块支持的传输距离是不一样的，考虑到光信号在传输过程中还会存在衰减和色散情况，选择光模块时其传输距离应稍稍大于实际要求的传输距离。

传输模式

光模块主要有三种数据传输方式：单工、半双工和全双工，单工传输只支持一个方向上的数据传输;半双工传输允许两个方向上的数据传输，但是在某一时刻只允许一个方向上的数据传输;全双工传输允许两个方向上的数据同时传输。选择支持全双工传输的光模块。

工作温度

光模块根据工作温度的不同划分为商业级光模块和工业级光模块，其中商业级光模块的工作温度是在0℃~70℃之间，工业光模块的工作温在-40℃~85℃之间。在购买时，应结合光模块实际的工作环境温度来选择，如隧道等温差较大的-环境应选择工业级较为合适，一般的室内机房选择商业级即可。因为如果光模块的工作温度超出标准范围，其性能容易受损，-时将会直接报废。