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光模組作為鏈路的有源端：按光纖選配模組

每條光纖鏈路都以一個光模組收尾，而大多數鏈路沒有其他有源元素。模組決定發射功率、波長、接收器的靈敏度和過載點、配線架上的連接器，並且——通過其記憶體——決定主機是否接受它。因此，為光纖選配模組是最常見的有源基礎設施決策。本頁把這一決策中與光纖相關的部分同光模組類別 聯繫起來：模組在玻璃末端做甚麼、如何按光纖類型、距離和連接器進行匹配、如何從規格書讀出預算、模組與線路之間可能出現哪些問題，以及診斷功能如何把它變成鏈路內置的儀表。

模組在光纖末端做甚麼

功能模組的組成部分對鏈路的決定作用
電轉光激光器（VCSEL、FP、DFB、EML、可調諧）及驅動器發射功率、波長、譜寬——從而決定預算和色散代價（激光器）
光轉電光電二極管（PIN 或 APD）、跨阻放大器靈敏度和過載點（接收器）
重定時與均衡PAM4 和相干模組中的 CDR、DSP、FEC對色散、PMD 和噪聲的容限（調制與 DSP、CDR）
診斷監測光電二極管、傳感器、DDM 表鏈路內置的功率計（DDM 基礎）
身份與管理通過 I²C 或 MDIO 訪問的 EEPROM，400G 及以上採用 CMIS 狀態機主機是否接受該模組，以及如何對其進行配置（主機初始化）
光介面帶插芯短棒或透鏡陣列的 LC 或 MPO 插座；UPC 或 APC線路必須提供哪種跳線和極性（連接器與光纖類型）

按光纖和距離匹配模組

線路模組系列波長與激光器連接器傳輸距離與預算
OM3/OM4 多模，≤ 100–400 mSR（10/25G）、SR4/SR8（40–400G）、SWDM/BiDi-SR850 nm VCSEL（OM5 上的 SWDM 為 850–953 nm）LC 雙工；並行採用 MPO-12/1610G：OM3 上 300 m，OM4 上 400 m；100G SR4：70/100 m；預算 1.9–2.6 dB
OM1/OM2 傳統多模1000BASE-SX；有限制的 10G SR；帶模式調節跳線的 1000BASE-LX850 或 1310 nmLC10G SR：OM1 上 33 m，OM2 上 82 m（傳輸距離表）
單模，≤ 500 m–2 km400G DR4（500 m）、FR4/FR（2 km）、10G LR-lite1310 nm DFB，PAM4MPO-12 APC（DR4）、LC預算 3–4 dB
單模，≤ 10 kmLR、LR4、LR81310 nm DFB 或 CWDM4/LAN-WDM 通道LC 雙工 UPC6.2 dB（10G LR）、6.3 dB（100G LR4）
單模，20–40 kmER、ER41550 nm EML，或高功率 1310 通道LC11–18 dB；短鏈路上需衰減器
單模，80 km10G ZR；400G 相干 ZR1550 nm EML；相干可調諧LC23–24 dB；ZR：未放大 40 km，放大後 120 km（相干長距傳輸）
用一根光纖代替兩根BiDi 模組對1270/1330、1310/1490、1310/1550、1490/1550 nmLC 單工傳輸距離與雙工相同；模組必須配對使用
通過合波器的 CWDM 或 DWDM彩光或可調諧模組1271–1611 nm CWDM 波長柵格；C 波段 DWDM 50/100 GHzLC經合波器後預算 20–30 dB（CWDM 光模組、可調諧光模組）
PON 光配線網絡class B+/C+/N1/E1 的 OLT 模組，ONU 棒1490/1310（GPON）、1577/1270 nm（XGS-PON），突發模式接收器OLT 端為 SC 插座；ODN 中為 SC/APC各等級預算 28–35 dB（PON 光模組）
機櫃內，≤ 3–7 m；最長 100 mDAC 銅纜；AOC無；內置 VCSEL一體式完全不涉及線路（銅纜與 DAC）

完整的 PMD 列表及其發射功率和靈敏度參見：以太網 PMD 參考。

從模組角度看預算

參數在何處查找典型值用途
最小和最大發射功率規格書；DDM 中的實時值LR：−8.2…+0.5 dBm；ER：−4.7…+4 dBm；ZR：0…+4 dBm預算起點；過載檢查
接收器靈敏度規格書（在規定的 BER 下，有或沒有 FEC）LR：−14.4 dBm；ER：−15.8 dBm；ZR：−23 dBm；PON C+：−30 dBm預算終點
接收器過載點規格書PIN 為 +0.5…+3 dBm；部分 APD 型 ER/ZR 為 −7…−9 dBm短鏈路陷阱
色散容限規格書10G LR 100–200 ps/nm？不對——它是按傳輸距離規定的；ER 為 800 ps/nm；ZR 為 1 600 ps/nm；相干模組達數千舊光纖或非標準光纖上的傳輸距離（光纖特性測試）
主機所需的 FECPMD 條款25G/100G SR/DR/FR、400G、相干模組強制要求 RS-FEC；LR4 上為可選沒有正確 FEC 的鏈路沒有餘量（FEC 與自動協商）
波長或信道EEPROM（標稱波長、DWDM 信道、可調諧範圍）1310、1550、CWDM 20 nm、DWDM 50/100 GHz必須與合波器、BiDi 對端模組、PON 方案相匹配
光纖類型與長度等級EEPROM 中 SMF、OM1–OM4 的長度欄位例如 SMF 10 km、OM3 300 m對照線路的第一道合理性檢查（記憶體映射）

詳細的預算計算、代價和餘量策略參見：鏈路預算工程。如何從規格書中讀取這些數值：解讀規格書。

模組上的連接器、研磨方式與極性

模組插座接到模組的跳線規則
LC 雙工，UPC（幾乎所有 SFP/QSFP-LR/ER/ZR）LC/UPC切勿把 APC 插芯插入 UPC 插座——會造成損耗和損壞；APC 到 UPC 的轉換應在配線架處通過混合跳線完成
LC 單工（BiDi）LC/UPC 單工一根光纖；一個模組的 Tx 波長等於另一個模組的 Rx 波長
MPO-12/16，UPC（多模 SR4/SR8）MPO/UPC，並行光學採用 B 型極性鍵槽朝上/朝下及針型按規格書規定（拆分與 MPO 佈線）
MPO-12 APC（單模 DR4/DR8）綠色 MPO/APC單模並行光學預設採用 APC
SC（PON 的 OLT 模組）到模組為 SC/UPC，ODN 中為 SC/APCODN 採用 APC 以達到 ORL ≥ 32 dB（反射與回波損耗）
防塵帽—插座未插入跳線時必須加裝；插座端面也要像其他端面一樣檢查（端面檢查與清潔）

與主機的兼容性

線路不關心模組是誰製造的；主機才關心。EEPROM 中的廠商編碼、速率與 FEC 設定、自動協商和 CMIS 啟動過程，決定了一個良好的模組在良好的光纖上能否傳輸業務。光模組類別對此有深入介紹： 廠商鎖定、第三方光模組、 驗證光模組、端口配置方案、 CMIS 問題。

作為鏈路儀表的模組

DDM 數值反映鏈路的甚麼情況詳情
Tx 功率實際進入光纖的功率；與規格書範圍比較參數
Rx 功率到達的功率；遠端 Tx 減近端 Rx 即為線路損耗Rx 功率與鏈路預算
激光器偏置電流在 Tx 功率恆定時上升，說明激光器正在老化Tx 偏置電流與激光器老化
溫度、電壓主機散熱和電源品質溫度與電壓
警報與警告閾值模組自身的限值，供主機用於產生警報閾值與警報
VDM（400G 及以上、相干模組）前 FEC 誤碼率、色度色散、DGD、OSNR——DSP 眼中的光纖狀況VDM 與 FEC 指標
精度規格值為 ±3 dB，典型絕對精度 ±1–2 dB；相對精度 ±0.1 dB——適合看趨勢，不適合用於認證精度與局限

模組與線路之間常見的不匹配

不匹配情況症狀解決方法
SR（850 nm）模組用在單模光纖上無鏈路，或僅能在幾米範圍內建立鏈路改用 LR 模組，或使用正確的光纖
LR（1310 nm）模組用在多模光纖上短距離可通，但有模式噪聲和 CRC 錯誤改用 SR 模組；僅 1000BASE-LX 可用模式調節跳線
10G SR 在 OM1/OM2 上超過 33/82 m鏈路抖動、出錯改用 OM3/OM4，或改用單模 LR
UPC 跳線接入 APC 線路，或反之3–5 dB 損耗、反射，端面損壞使用混合跳線，匹配研磨方式（物理層不匹配）
兩端 BiDi 模組 Tx 波長相同無鏈路將 1270 與 1330 配對，或將 1310 與 1490 配對
DWDM 模組處於不同信道功率正常但無鏈路使用相同信道，或進行調諧（可調諧光模組）
ER 或 ZR 用於 2 km 鏈路接收器過載，高功率下出錯加裝 5–10 dB 衰減器
主機上速率或 FEC 不匹配模組被識別，但鏈路不通按 PMD 設定速率和 FEC（速率問題）
MPO 極性錯誤部分通道不通，其餘正常使用 B 型跳線，檢查針型
PON 的 OLT 等級低於 ODN 損耗遠端 ONU 掉線改用 C+ 等級，或減小分光比（PON 問題）
商業溫度模組用於戶外機櫃溫度警報，夏季激光器漂移改用工業級（I-temp）模組（溫度等級）

生命週期與環境

方面指導建議
溫度等級室內機櫃採用 C-temp，0…+70 °C；戶外機櫃、機房和電杆採用 I-temp，−40…+85 °C
功耗等級400G 及以上模組功耗為 8–25 W；主機籠子和氣流設計必須滿足要求（功耗）
老化激光器壽命 10–20 年；應根據偏置電流上升或功率下降來更換，而非僅憑使用年限
代際更替可插拔模組隨速率升級每 5–7 年更換一次；光纖保持不變
備件每種型號備 5–10%，經檢測台測試後存放在帶防塵帽的防靜電袋中（安全與操作規範）

在 CodingBox 中

CodingBox 在模組接入線路之前讀取其身份資訊、波長、連接器代碼、光纖長度等級和實時 DDM 數據，因此可以拿手中的模組對照上面的匹配表逐項核實：是 LR 還是 SR、1310 還是 1550、UPC LC 還是 APC MPO、是否達到所需傳輸距離、發射功率是否在其等級範圍內——以及其編碼能否讓主機接受它（檢測光模組、代碼資料庫， 應用內的 DDM）。

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