光模塊通常由光發射組件(含激光器)、光接收組件(含探測器)、驅動電路和光電接口等組成,結構如下圖所示。

光模塊結構示意圖(SFP+封裝)(圖片來源于光模塊白皮書)
在光通信中,信息的傳送與接收都是靠光模塊來實現的:
1. 在發送端,光模塊完成電/光轉換。
2. 光在光纖中傳輸。
3. 在接收端,光模塊實現光/電轉換。

光模塊的功能
光模塊是5G網絡物理層的基礎構成單元,廣泛應用于無線及傳輸設備。面向5G承載,25/50/100 Gb/s高速光模塊將逐步在前傳、中傳和回傳接入層引入,N×100/200/400 Gb/s高速光模塊將在回傳匯聚和核心層引入。

█ 什么是光模塊的封裝?
封裝形式標準的確定,使得各個廠商生產的光模塊得以兼容、互聯互通。隨著光電子器件的發展,器件和芯片帶寬逐漸增加。器件和芯片的帶寬增加,伴隨著光子集成技術的發展,光模塊也實現了更高速率傳輸,更小尺寸封裝。

傳輸速率指每秒傳輸的比特數,單位為Mb/s或Gb/s。光模塊從早期的155 Mb/s,逐漸攀升:622 Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s、10Gb/s、25、50、100 Gb/s、200 Gb/s、400 Gb/s、800 Gb/s。

█ 光模塊傳輸距離里的DR、LR、ER,是什么意思?光模塊傳輸距離,前期主要有SR(100 m)、LR(10 km)、ER(40 km)、ZR(80 km)幾種。隨著數據中心網絡的建設,為了更具性價比的布線,又進一步衍生出了DR(500 m)、FR(2 km)兩種傳輸距離。

速率越高傳輸的距離越短。
如果距離超過了上述極限,可以使用EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier,摻鉺光纖放大器)等光纖放大器放大微弱的光信號,使其傳輸更遠;或者使用相干光模塊傳輸。當然兩者都不便宜,需要付出額外的成本。伴隨著5G時代的到來,物聯網的普及,產生的信息呈爆炸式增長,對整個通信系統基礎的物理層提出了更高的傳輸性能要求。光模塊作為重要的組成部分,必將持續為通信發展貢獻必要的力量。