主流線技術分享丨光電信號如何進出光纖“高速公路”？

　　自 1970 年代推出以來，光纖技術越來越受歡迎。通過光纖線上的紅外光脈沖發送數據，而不是通過銅線電纜發送數據，可以更快、更遠的距離傳輸更多信息，并且不會受到電磁干擾的威脅。通常需要長距離高帶寬以及需要大帶寬的系統(如數據中心)會選擇光纖傳輸。在音視頻行業中，光纖使用的范圍也越來越廣。

　　但你是否了解進出光纖“高速公路”的關鍵步驟——光纖收發器?

　　光纖收發器既可用作發射器，也可用作接收器。它是插入或嵌入到數據網絡中的另一個設備中的小型設備。在信號輸出端，它將來自交換機或路由器的電信號轉換為光(光)信號。在信號接收端，它將光信號轉換回電信號。今天我們具體了解一下光纖收發器的基礎知識。

　　首先是收發器的外形尺寸。為了使來自不同供應商的收發器相互兼容，大多數制造商基于相同的標準集進行設計，稱為多源協議 (MSA)。一些常見的外形尺寸包括 GBIC、SFP、SFP+ 和 XFP。我們分別介紹他們的主要區別。

　　SFP 的設計基于 GBIC，兩者的性能基本相同，但是SFP體積更小，可以在主板上放置更多收發器。因此 SFP 是數據通信和電信的理想選擇。SFP提供支持多模光纖和單模光纖的版本。在單模下，它的工作波長為 1310nm 和 1550nm，距離為 2 公里至 120 公里。在多模式下，它可以在 500 米處處理 850nm。SFP+ 是對 SFP 的改進，它們的大小相同。SFP 以高達 4.25Gb/s 的數據速率執行，而 SFP+ 提供 8.5Gb/s 至 16Gb/s。XFP 外形尺寸比 SFP 和 SFP+ 收發器大 30% 左右，并且消耗更多的能量。XFP 傳輸速率超過 10Gb/s，并且使用單模光纖的情況下傳輸距離可達 100 公里。

　　光收發器上與光線連接的接口我們叫做連接器。常見的連接器類型有 LC、SC、ST、FC 和 MPO。特別流行的是 LC 和 SC。LC 適用于 SFP、SFP+、XFP、QSFP 和 SFF 收發器。SC 可與 GBIC、BiDi SFP、X2、XENPAK 和 1×9 收發器配合使用。LC 連接器有一個閂鎖以提供穩定性。SC 連接器是非鎖定的，因此非常適合快速連接電纜。

　　光纖收發器的種類和連接器弄明白了，但是剛才替代的波長，傳輸速率各自代表什么含義呢?

　　波長是頻率的光學術語。當收發器將電信號轉換為光信號時，每個數據流都會轉換為其自身波長的信號，該波長以納米 (nm) 為單位進行測量。三個中心波長最常用于光纖：850nm、1310nm 和 1550nm。波越長，傳輸過程中信號強度的損失就越小。因此，850nm 用于較短的光纖鏈路運行，1550nm 用于較長的運行。光纖收發器的傳輸速率或數據速率是指它每秒傳輸的比特數，以兆比特 (Mbps) 或千兆比特 (Gbps) 表示。收發器分為兩種以上的傳輸速率之一，從 0.5 Mbps 到 20 Gbps。

　　此外光收發器還需要搭配光纖使用，光纖分為多模光纖 (OM) 與單模光纖 (SM) 。多模光纖能夠以多種模式傳輸光之外，還具有更大的纖芯直徑，并在 850nm 和 1310nm 波長下工作。它用于較短距離和較低速度的網絡，如 LAN。單模光纖一次只傳輸一種模式，纖芯更小，可以處理更長的 1550nm 波長。因為它的聚焦度更高，光散射更少，單模光纖可以傳輸更長的距離，通常從 10 公里到 160 公里。

　　綜上所述，光纖收發器對于將電信號轉換為光信號和光信號轉換為點信號至關重要。選擇收發器的外形尺寸是，需要考慮轉換的數據類型、所需的速度和距離。收發器處理不同的波長，波長越長，信號損失越少。收發器的傳輸速率是它每秒可以發送的比特數。最后，收發器使用較短距離的多模光纖或較長距離的單模光纖。

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