主页（http://www.pttcn.net）：视频光端机用光模块发展趋势
作为《信息产业部光电模块行业标准》起草单位，深圳思达光在本篇文章中将对安防行业内的光模块产品发展趋势做一个归纳和整理，与大家一起探讨视频光端机用光模块的发展。
文/深圳思达光电通信技术有限公司 罗国军、黄蓓
视频光端机市场需求的急剧增大，带来了光纤带宽容量和设备管理的新需求。为了满足这种变化的要求，作为核心器件之一的光收发模块的种类也随之越来越多，要求越来越高，复杂程度也以惊人的速度发展。但就总体趋势而言，光模块正朝着小型化、低功耗、高速率、远距离、热插拔、智能化方向发展。
小型化
随着光纤的普及，目前全球的光通信市场都朝着全光网络的方向发展，光通信设备的保有量越来越大，所以对设备的体积要求越来越小。而接口板包含的接口又越来越多，进一步加剧了设备的密度，为了适应通信设备对光器件的要求，光模块正向高度集成的小封装发展。光模块的接口从ST、FC发展到SC及更小尺寸的LC、MT-RJ型连接口形式，相应的光收发模块的封装形式也从塑料封装发展到金属封装。管脚排列及封装由单排9脚（1×9）、双排5脚（2×5）或10脚（2×10）向金手指接口方向发展。
SFF（Small Form Factor）小封装光模块采用了先进的精密光学及电路集成工艺，尺寸只有普通双工SC（1X9）型光纤收发模块的一半，在同样空间可以增加一倍的光端口数，可以增加线路端口密度，降低每端口的系统成本。在具体应用上，已经有部分光端机厂商在使用SFF、SFP模块，还有的厂商使用1×9模块加尾纤LC接口的方式来实现小型化。
通信设备体积的变小，带来了一个散热的问题，这就要求光电器件向低功耗的方向发展。目前的小封装（SFF、SFP）光模块已经全部采用低电压3.3v供电，保证了系统设备的正常工作。
高速率
人们对信息量要求越来越多，对信息传递速率要求越来越快，作为现代信息交换、处理和传输主要支柱的光通信网，一直不断向超高频、超高速和超大容量发展，传输速率越高、容量越大，传送每个信息的成本就越来越小。长途大容量方面当前的热点是10Gbit/s和40Gbit/s，硅光电子学研发在美国如火如荼，据Luxtera公司介绍，它能轻松实现100GBit/s的传输速率。IEEE研究小组宣布，他们已就以太网的下一个目标达成一致，目标是将现有以太网的速率提高10倍，从目前的10G/b提高到100G/b，并预计，这一目标将在2010年实现。
安防市场的不断扩大，光纤施工难度的加大，使得系统对于光端机单根光纤的传输数量越来越高，所以超高速的光模块已经逐渐在光端机上得到使用。传输速率越高、容量越大，传送每个视频的成本就越低。现在2.5G和CWDM的光模块已经稳定应用在视频光端机上，更高4G、8G和10G的模块在SDH应用上虽然也已经成熟，但速率再高，引起的信号损耗、功率耗散、电磁辐射（干扰）和阻抗匹配等问题难以解决，并且目前的价格太高，视频光端机暂时还没有成熟的应用，随着成本的不断降低和配套IC方案的成熟，相信很快就将得到应用。
远距离
光模块的另一个发展方向是远距离。我国幅员辽阔，再加上光端机应用范围的不断扩大，使得传输距离的要求也越来越高。影响传输距离的因素很多，主要由三个大方向决定：激光器、传输光纤以及接收灵敏度。
其它因素确定的情况下，激光器的发光功率越大，能传输的距离越远，但并不是说激光器功率越大越好，发光功率过大会影响激光器的工作寿命；激光器直接相关的另外一个因素就是谱宽，谱宽越小，能传输的距离也就越远，DFB激光器较FP激光器能达到更大的输出功率，同时谱宽也很小；传输光纤对距离的影响主要表现在损耗和色散方面，不同波段在光纤中传输受到的影响也不一样，如1310nm波段在G652光纤中无色散，损耗大，而1550nm波段则相反，色散大，损耗相对较小；接收灵敏度越高能接收到的信号越微弱，传输的距离也就越远，主要区别在PIN-TIA和APD的选择上。
在光端机上，如果用FP类型、1310nm波长激光器的光模块，则8路视频在典型的G652光纤系统中其传输距离也可以达到20km以上，而1路或2路的光端机其传输距离则可以达到40km以上。如果使用DFB类型、1550nm波长的激光器，则8路视频的光端机也可以达到80km的传输，当然，其价格也昂贵许多。
值得一提的是，为了节省光纤资源，现在很多光端机都采用单纤双向传输的方式，光模块上也选用单纤双向模块，在正、反向的传输分别用1310nm和1550nm波长的激光来配对使用，从成本方面考虑，一般选用FP类型的激光器，那么这个时候就要注意，1550nm波长的光在光纤中其色散特性较为严重，所以限制了它的传输距离，一般在低速率下也只能保证40km，如果需要传输较长距离，则要使用DFB类型激光器了。例如，一些公司的常规产品就能够满足8路视频70公里以内的传输需要，而使用APD模块则可以达到8路视频传输100公里。
热插拔
未来光模块全部支持热插拔功能，该功能无需切断电源，模块即可以与设备连接或断开。由于光模块带热插拔的功能，网络管理人员无需关闭网络就可实现更换或扩展，对系统的连续工作不会造成什么影响，这样大大减少维护和升级的成本，使得最终用户能更好地管理设备。目前，支持这热插拔的光模块目前有GBIC和SFP光模块。由于SFP的外型比较小，它可以直接插在电路板上，应用面相当广。
智能化
SFP（Small Form Pluggable的缩写，即小型化封装可热插拔模块）模块，可以简单的理解为GBIC的升级版本。但SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量，是采用数字诊断功能的SFP智能化光模块。现阶段，光模块的智能化体现在两方面。
第一是指光模块的内置IC具有监测光模块的温度、供电电压、激光偏置电流以及发射和接收光功率等参数。这五个参数的实现除了经过采集、变换电路外都由模块内部的模拟电路转换为数字量，以二进制的形式提供给用户访问。通过这些参数，可以监测光端机的工作状态。
第二是指光模块具有数字诊断功能。在SFF-8472 MSA中，规范了数字诊断功能及有关SFF-8472的详细内容。SFF-8472保留了原来SFP/GBIC在地址A0h处的地址映射，并在地址A2h处又新增了一个256字节的存贮单元。这个存贮单元除了提供参数侦测信息外，还定义了报警标志或告警条件以及各个管脚的状态镜像。根据该规范规定，在模块内部的电路板上侦测和数字化参数信号。然后，提供经过标定的结果或提供数字化的测量结果及标定参量。被监测的信息被存贮在标准的内存结构中，通过双缆串行接口进行读取。光模块中的数字诊断功能为系统提供一种性能监测手段，可以帮助系统管理预测光模块的寿命、定位并隔离系统故障。故障隔离特性可以使系统管理员快速定位链路故障的位置，无论是在模块内还是在线路上，是在本地模块还是在远端模块上。通过快速定位故障，减少了系统的故障修复时间。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)
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