光纖組網已是當今建築智慧化弱電行業裡一種常見的組網方式，組建遠距離無線、監控網路時，往往需要使用光纖進行連線通訊，使用光纖收發器是經濟適用型做法，尤其是在室外的使用。其實光纖收發器不僅可以成對使用，還可以配合光纖交換機使用。
光纖、光模組、光纖交換機、光模組組網知識分享
光纖
由玻璃或塑膠製成的纖維
，
用於傳輸光訊號
。傳輸原理是
‘光的全反射’
。具有保密性好、重量輕、抗干擾能力強、距離遠、資料頻寬高的優點，光纖支援的
傳輸速率包括100Mbps，1Gbps，10Gbps及更高。
光纖分類
光纖傳輸的
常用波長有：850、1310、1490、1550nm，
按照光纖傳輸光訊號模式
分為單模光纖（SMF）和多模光纖（MMF）：
單模光纖：只能傳輸一種模式的光，適用於長距離傳輸。
多模光纖：可以傳輸多種模式的光，適用於機房內等短距離傳輸。
光纖的常見介面型別
光模組
光模組分類
按封裝：
1*9 、GBIC、 SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin等。
按速率：
155M、622M、1。25G、2。5G、4。25G、10G、40G等。
按波長：
常規波長、CWDM、DWDM等。
按模式：
單模光纖（黃色）、多模光纖（橘紅色）。
按使用性：
熱插拔（GBIC、 SFP、XFP、XENPAK）和非熱插拔（1*9、SFF）。
封裝形式是光模組基本原理
光收發一體模組（Optical Transceiver)
光收發一體模組是光通訊的核心器件，完成對光訊號的光-電/電-光轉換。
由兩部分組成：接收部分和發射部分。接收部分實現光-電變換，發射部分實現電-光變換。
發射部分：
輸入一定位元速率的電訊號經內部的驅動晶片處理後驅動半導體鐳射器（LD）或發光二極體（LED）
發射出相應速率的調製光訊號，其內部帶有光功率自動控制電路（APC），使輸出的光訊號功率保持穩定。
接收部分：
一定位元速率的光訊號輸入模組後由光探測二極體轉換為電訊號，經前置放大器後輸出相應位元速率的電訊號，輸出的訊號一般為PECL電平。同時在輸入光功率小於一定值後會輸出一個告警訊號。
負責進行光電轉換，傳送端把電訊號轉換成光訊號，透過光纖傳送後，接收端再把光訊號轉換成電訊號。常見的光模組速率：155M(百兆)、1.25G(千兆)、 10G(萬兆)、40G。
光模組的主要引數
1. 傳輸速率
傳輸速率指每秒傳輸位元數，單位Mb/s 或Gb/s。主要速率：百兆、千兆、2。5G、4。25G和萬兆。
2.傳輸距離
光模組的傳輸距離分為短距、中距和長距三種。一般認為2km 及以下的為短距離，10～20km 的為中距離，30km、40km 及以上的為長距離。
■光模組的傳輸距離受到限制，主要是因為光訊號在光纖中傳輸時會有一定的損耗和色散。
光模組型別
光纖的端面與直徑
·
按照光纖聯結器連線頭內插針端面分：PC，SPC，UPC，APC
· 按照光纖聯結器的直徑分：Φ3，Φ2, Φ0.9
按照光纖的型別分：
單模光纖聯結器（一般為G.652 纖：光纖內徑9um，外徑125um）；
多模光纖聯結器（一種是G.651 纖其內徑50um，外徑125um；另一種是內徑62.5um，外徑125um）；
按照光纖聯結器的連線頭形式分：FC，SC，ST，LC，MU，MTRJ 等等，目前常用的有FC，SC，ST，LC
SC（Subscriber Connector Standard Connector，標準光纖聯結器），由日本NTT公司開發的模塑插拔耦合式聯結器。其外殼採用模塑工藝，用鑄模玻璃纖維塑膠製成，呈矩形；插針由精密陶瓷製成，耦合套筒為金屬開縫套管結構。緊固方式採用插拔銷式，不需要旋轉。外觀圖如下所示：
注意：為了保護光纖聯結器的清潔，請務必保證在未連線光纖時蓋上防塵帽。
介面指標
輸出光功率
輸出光功率指光模組傳送端光源的輸出光功率。
可以理解為光的強度，單位為W或mW或dBm。其中W或mW為線性單位，dBm為對數單位。在通訊中，我們通常使用dBm來表示光功率。
公式： P(dBm)=10Log(P/1mW)
光功率衰減一半，降低3dB，0dBm的光功率對應1mW使用光功率計測量。針對PON產品，由於其ONU端採用的是突發模式，因此需使用專用的光功率計進行測量，串接線上路中，可以即時給出當前上行和下行的光功率。
接收靈敏度
接收靈敏度指的是在一定速率、誤位元速率情況下光模組的最小接收光功率，
單位：dBm
。一般情況下，速率越高接收靈敏度越差，即最小接收光功率越大，對於光模組接收端器件的要求也越高。
考慮到光纖老化或其他不可預見因素導致的鏈路損耗增大，最佳接收光功率範圍控制在接收靈敏度以上2-3dB？至過載點以下2-3dB，即上圖中的白色區域。
光模組分類
按光模組模式分類
單模：傳輸距離遠
多模：傳輸距離近，一般小於≤2km
光模組發射光功率和接收靈敏度
發射光功率指發射端的光強，接收靈敏度指可以探測到的光強度。兩者都以dBm為單位，是影響傳輸距離的重要引數。光模組可傳輸的距離主要受到損耗和色散兩方面受限。 損耗限制可以根據公式：
損耗受限距離＝（發射光功率‐接收靈敏度）/光纖衰減量 來估算
。
光纖衰減量和實際選用的光纖相關。一般目前的G。652光纖可以做到1310nm波段0。5dB/km，1550nm波段0。3dB/km甚至更佳。50um多模光纖在850nm波段4dB/km 1310nm波段2dB/km。對於百兆、千兆的光模組色散受限遠大於損耗受限，可以不作考慮。
按鏈路資源分類
單纖光模組
飽和光功率值
指光模組接收端最大可以探測到的光功率，一般為‐3dBm。當接收光功率大於飽和光功率的時候同樣會導致誤碼產生。因此對於發射光功率大的光模組不加衰減迴環測試會出現誤碼現象。
光飽和度
又稱飽和光功率，指的是在一定的傳輸速率下，維持一定的誤位元速率（10-10～10-12）時的最大輸入光功率，
單位：dBm。
■需要注意的是，光探測器在強光照射下會出現光電流飽和現象，當出現此現象後，探測器需要一定的時間恢復，此時接收靈敏度下降，接收到的訊號有可能出現誤判而造成誤碼現象，而且還非常容易損壞接收端探測器，在使用操作中應儘量避免超出其飽和光功率。 注意 對於長距光模組，由於其平均輸出光功率一般大於其最大輸入光功率（即光飽和度），因此請使用者使用時關注光纖使用長度，以保證到達光模組的實際接收光功率小於其光飽和度，否則有可能造成光模組的損壞。
雙纖光模組
光模組的選擇
隨著光模組的廣泛，越來越多的客戶開始關注模組本身穩定性和可靠性的特點。現在市場上流行的
光模組一共有三種：原裝光模組、二手光模組和相容光模組
。
眾所周知，原裝光模組的價格非常高，許多廠商只能望而卻步。而至於二手光模組，雖然其價格比較低，但是質量卻得不到保證，經常在使用半年後就會出現丟包的現象。因此，許多廠商紛紛把視線轉向了相容光模組。的確，相容光模組在使用中，其效能與原裝光模組幾乎無二，而在價格上更比原裝光模組便宜好幾倍，這也是相容光模組能大熱的原因。
但是，市場上的商品良莠不齊，許多商家又以次充好、魚目混珠，對光模組的選取造成了一定的難度，下面就纖細談談光模組的選擇：
第一，我們如何分辨新的光模組和二手光模組呢？
上面我們提到了，二手光模組經常會在使用半年後出現丟包的情況，這是因為它光功率不穩和光靈敏度下降等原因造成的。如果我們有光功率計的話，可以拿出來測一測，看看其的光功率是否與資料手冊上的引數一致。如果出入太大，則為二手光模組。
第二，觀察光模組售後的使用情況。
一個正常的光模組的使用壽命為5年，在第一年中基本很難看出光模組的好壞，但是在其使用的第二年或第三年就可以看出來了。
第三，看光模組與裝置之間的相容性如何。
消費者在購買前，需和供應商進行溝通，告知其需要使用在哪個品牌的裝置上。
第四，我們還要看光模組的溫度適應能力怎麼樣。
光模組本身在工作時產生的溫度並不高，但是它一般的工作環境都是在機房或是在交換機上，溫度過高或者過低都會影響其光功率、光靈敏度等引數。一般情況下所使用的光模組溫度範圍在0~70°C即可，如果在極冷或者極熱的環境，則需使用工業級-40~85°C的光模組。
光模組配對原則
上圖方法，內建光模組的裝置同樣適用哦~！
由於光模組進行
傳輸資料時分為傳送和接收兩個方向
，雙纖光模組透過不同的埠區分，單纖光模組透過不同的光波長區分，如下。
因此在使用單纖的光模組時，兩端光模組的波長要匹配，即TX/RX相反
。
雙纖光模組，兩端同型號
單纖光模組，兩端光模組波長TX和RX相反，其他一致。
單項光模組咱給大家
舉個例子
：海康單纖模組，型號上標識的波長都是傳送波長，如HK-SFP-1。25G-20-1310，
表示傳送波長1310nm，接收波長1550nm。
和它配對的模組是HK-SFP-1。25G-20-1550。
光模組組網方式
常見問題解答
交換機關口是否需要開啟？
未配置過的可網管交換機除了光電覆用口的光口需要開啟外，其他交換機的光口均是即插即用，無需配置開啟。
光口不亮怎麼處理？常見排查分四個步驟：
1。檢查裝置光口和使用的光模組速率是否匹配。
2。檢查兩端使用的光模組是否配對。
3。檢查使用的光纖是否和光模組匹配，單模光模組使用單模光纖，多模光模組使用多模光纖
雙纖光模組，一端的兩根光纖左右對調下
4。檢查光纖鏈路是否OK，使用短纖進行測試。
光纖收發器的一般組網方式
光纖交換機
方案一
比較常見且穩定的傳輸方案，適用於小型專案。
一對一傳輸方式
這是光纖收發器比較常見的應用方式，傳統的一對一的方式，即前端1光1電，後端1光1電，或者前端1光2/4/8電口，後端1光1電的連線方式。應用在中小型的遠距離網路中比較多，比較明顯的就是隻有一對光纖收發器。
方案二
前端直接用1光多電的收發器連線攝像機，少用了一次交換機的中繼。
方案三
機房端收發器採用集中供電方式，節省了電源佈線的繁瑣，管理起來更加方便。
方案四
前端1光多電，後端收發器機架集中供電。
方案五
在一些專案施工佈線過程中，採用傳統的佈線方式光纖資源不夠用的情況下，可以採用前端2光多電級聯型的收發器，連線多個攝像機。
方案六
前端級聯型收發器連結多個攝像機，通常一芯光纖上可以連結十幾個二光多電的收發器，後端用收發器機架集中供電，統一管理。
方案七
前端用交換機+收發器、1光多電收發器兩種方式混合使用，後端用4光2電匯聚型收發器接收。隨著多光口匯聚型光電交換機越來越多的使用，產品逐漸穩定。不足的地方是，後端4光2電匯聚型光電交換機，一旦1個光口壞了，需要整機返廠維修，影響到其他線路上攝像機的傳輸。
方案八
前端用交換機+收發器、1光多電收發器兩種方式混合使用，後端用8光2電匯聚型收發器接收。隨著多光口匯聚型光電交換機越來越多的使用，產品逐漸穩定。不足的地方是，後端8光2電匯聚型光電交換機，一旦1個光口壞了，需要整機返廠維修，影響到其他線路上攝像機的傳輸，當然了插SFP模組的光電交換機除外。
方案九
級聯與匯聚混合使用的方式，最大限度地利用了光纖資源。減少了不必要佈線所帶來的麻煩
方案十
方案十一
環網型收發器，考慮到成本的因素，目前在民用市場使用的比較少，主要在一些大型專案工程中使用，多采用工業級2光2電、2光3電、2光4電、2光8電裝置。在整個光纖閉環中，有一處中斷，不影響其他裝置的正常通訊。
好了今天就分享到這裡吧，感性你的聆聽我們下期再會！
