光纖收發(fā)器的深度解析

 　　由于光纖帶來的高帶寬和低衰減，網(wǎng)絡(luò)的速度正在發(fā)生巨大的飛躍。光纖收發(fā)器技術(shù)也在迅速發(fā)展，以滿足對速度和容量不斷增長的需求。讓我們來看看這一進(jìn)步將如何影響數(shù)據(jù)中心。

　　光纖收發(fā)器是一種集成電路（IC），可以獨立地雙向傳輸和接收數(shù)據(jù)。該設(shè)備將發(fā)射器和接收器組合到一個模塊中，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，使這些信號能夠通過光纖電纜從服務(wù)器高效傳輸?shù)椒?wù)器。

　　發(fā)射器將電輸入轉(zhuǎn)換為來自激光二極管或 LED 光源的光輸出（光通過連接器耦合到光纖中并通過光纜傳輸）。來自光纖末端的光耦合到接收器，然后檢測器將光轉(zhuǎn)換為電信號，該信號經(jīng)過調(diào)節(jié)以供接收設(shè)備使用。

　   光纖收發(fā)器內(nèi)部是什么？

　　光纖收發(fā)器由發(fā)射器、接收器、光器件和芯片組成。其中芯片通常被視為光纖模塊的心臟。近年來，人們對在收發(fā)器芯片中使用硅光子學(xué)越來越感興趣——在硅上構(gòu)建激光器，然后將光學(xué)元件與硅集成電路融合。它滿足了從機架到機架以及跨數(shù)據(jù)中心的更快連接的需求。它有效地簡化了裝配過程。此外，收發(fā)器可以做得更緊湊，從而減少服務(wù)器的整體占用空間，使數(shù)據(jù)中心更小、更精簡，同時保持高端口密度。另一方面，更小的尺寸意味著更少的功耗和更低的成本。

　　　光纖收發(fā)器簡史

　　在收發(fā)器芯片中采用硅光子技術(shù)在一定程度上證明了光纖收發(fā)器技術(shù)的巨大進(jìn)步。趨勢是光纖收發(fā)器正在向更緊湊的尺寸和更高的數(shù)據(jù)速率發(fā)展，以適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)革命帶來的激增的數(shù)據(jù)流量。下圖很好地說明了光纖收發(fā)器多年來的發(fā)展情況。

數(shù)據(jù)速率模塊最新修訂年份描述應(yīng)用1 GbpsGBIC2000年千兆接口轉(zhuǎn)換器千兆以太網(wǎng)、SDH/SONET (2.5 Gb/s) 和光纖通道 (4Gb/s)SFP2001年小型可插拔千兆以太網(wǎng)、SDH/SONET (2.5 Gb/s) 和光纖通道 (4Gb/s)10 GbpsXENPAK2001年用于 10Gb 以太網(wǎng)的光纖收發(fā)器典型的路由器線卡應(yīng)用、存儲、IP網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)X22005年用于 10Gb 以太網(wǎng)的光纖收發(fā)器數(shù)據(jù)中心、企業(yè)配線間和服務(wù)提供商傳輸網(wǎng)絡(luò)XFP2005年用于 10Gb 以太網(wǎng)的光纖收發(fā)器支持光纖通道 (8Gb/s)、10 Gb/s 以太網(wǎng)和光傳輸網(wǎng)絡(luò)SFP+2013年增強型小型可插拔支持光纖通道 (8Gb/s)、10 Gb/s 以太網(wǎng)和光傳輸網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) OTU240/100 GbpsCFP2013年C 外形規(guī)格可插拔 (100G)支持 40G 和 100G 以太網(wǎng)、OC-768/STM-256、OTU3 和 OTU4QSFP+/QSFP282013年四路小型可插拔 10G 和 28G支持高達(dá) 40Gb/s 和 100Gb/s 的以太網(wǎng)、光纖通道、InfiniBand 和 SONET/SDH 標(biāo)準(zhǔn)

　　　光纖收發(fā)器：選擇單模還是多模？

　　技術(shù)人員有時會發(fā)現(xiàn)自己在單模收發(fā)器和多模收發(fā)器之間進(jìn)退兩難。這里需要考慮三個因素：第一，距離。由于其低衰減和低色散損失，單模收發(fā)器非常適合長距離數(shù)據(jù)傳輸。它們廣泛應(yīng)用于運營商網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)和無源光網(wǎng)絡(luò)。然而，多模收發(fā)器在企業(yè)數(shù)據(jù)中心和 LANS 中的使用范圍相對較短。其次，成本。多模收發(fā)器的價格比單模收發(fā)器低近兩到三倍。最后一個是速度。在電信應(yīng)用中，單模收發(fā)器可以支持更高的速率和更長的傳輸距離。而在數(shù)據(jù)通信環(huán)境中，單模和多模收發(fā)器的速度都可以達(dá)到今天的 100G。

　　除了上述方面，您還應(yīng)該考慮端口速度、所需范圍、互連拓?fù)浜涂偝杀?。請注意，由于激光波長、纖芯尺寸以及速度和范圍規(guī)格的差異，單模和多模收發(fā)器不能互換。

　　　　光纖收發(fā)器：OEM 或第三方

　　市場上有原始設(shè)備制造商提供或制造的 OEM 光學(xué)器件和第三方收發(fā)器光學(xué)器件。

　　質(zhì)量——光纖收發(fā)器由 MSA（多源協(xié)議）標(biāo)準(zhǔn)化，這意味著 OEM 收發(fā)器光學(xué)器件和第三方收發(fā)器均按此規(guī)則制造。所以官方品牌光模塊和可靠的第三方光模塊在硬件上是絕對沒有區(qū)別的。第三方兼容收發(fā)器可以像您設(shè)備上的 OEM 收發(fā)器一樣工作。以FS.COM Cisco兼容收發(fā)器為例，它們在全系列Cisco設(shè)備上單獨測試并通過FS.COM智能質(zhì)量控制系統(tǒng)的監(jiān)控。

　　價格——如果你用谷歌搜索SFP光學(xué)價格，你會發(fā)現(xiàn)OEM和許多第三方之間的光模塊定價存在巨大的價格差異。OEM 光纖收發(fā)器通過銷售光學(xué)器件獲得巨額利潤，因此他們總是對他們的光學(xué)器件收取高昂的價格。但是第三方的光模塊比原裝的便宜很多。它可以讓您節(jié)省大量資金，尤其是在預(yù)算有限的情況下，但系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)量更高，并且節(jié)省的大量資金使您可以在未來進(jìn)行額外的網(wǎng)絡(luò)升級。

　　第三方收發(fā)器模塊會使交換機保修失效嗎？

　　答案是“絕對不會”。如果交換機有缺陷，供應(yīng)商有義務(wù)遵守保修法案中的保修條款，該法案禁止制造商僅因使用未經(jīng)批準(zhǔn)的硬件而撤銷保修支持，除非可以驗證它是第三個——聚會光學(xué)設(shè)備損壞設(shè)備。為了保證設(shè)備的正常運行，您還應(yīng)該了解如何安裝和拆卸光模塊。

　　注意：如果序列號與其記錄不符，一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商會通過拒絕支持來保護(hù)其光學(xué)器件的銷售收入。

　　結(jié)論

　　光纖收發(fā)器模塊是光纖網(wǎng)絡(luò)中的主要構(gòu)建塊，它為您的光系統(tǒng)跨通信通道傳遞信息。本文提供了一些關(guān)于光纖收發(fā)器的基本知識，同時分析了其發(fā)展路徑和未來趨勢?，F(xiàn)在我們有 100G 光纖收發(fā)器成為主流，200/400G 以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)即將到來。光纖收發(fā)器將不斷提高性能和能力，以滿足日益增長的帶寬需求。