随着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。又由于SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的MT-RJ接口,大小与常见的电脑网络铜线接口相同,有利于现有以铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络以满足网络带宽需求的急剧增长,具体应用上,已经有部分光端机厂商在使用SFF、SFP模块,还有厂商使用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
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的模块也已经成熟,目前SDH单通道光系统正向40Gbit/s冲击,从现阶段电路技术来说,40Gbit/s已接近“电子瓶颈”的极限。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,如果用FP类型、1310nm波长激光器的光模块,则8路视频的光端机在典型的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。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。