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    光纤收发器的深度解析

       由于光纤带来的高带宽和低衰减,网络的速度正在发生巨大的飞跃。光纤收发器技术也在迅速发展,以满足对速度和容量不断增长的需求。让我们来看看这一进步将如何影响数据中心。

      光纤收发器是一种集成电路(IC),可以独立地双向传输和接收数据。该设备将发射器和接收器组合到一个模块中,将电信号转换为光信号,使这些信号能够通过光纤电缆从服务器高效传输到服务器。

      发射器将电输入转换为来自激光二极管或 LED 光源的光输出(光通过连接器耦合到光纤中并通过光缆传输)。来自光纤末端的光耦合到接收器,然后检测器将光转换为电信号,该信号经过调节以供接收设备使用。

       光纤收发器内部是什么?

      光纤收发器由发射器、接收器、光器件和芯片组成。其中芯片通常被视为光纤模块的心脏。近年来,人们对在收发器芯片中使用硅光子学越来越感兴趣——在硅上构建激光器,然后将光学元件与硅集成电路融合。它满足了从机架到机架以及跨数据中心的更快连接的需求。它有效地简化了装配过程。此外,收发器可以做得更紧凑,从而减少服务器的整体占用空间,使数据中心更小、更精简,同时保持高端口密度。另一方面,更小的尺寸意味着更少的功耗和更低的成本。

       光纤收发器简史

      在收发器芯片中采用硅光子技术在一定程度上证明了光纤收发器技术的巨大进步。趋势是光纤收发器正在向更紧凑的尺寸和更高的数据速率发展,以适应互联网革命带来的激增的数据流量。下图很好地说明了光纤收发器多年来的发展情况。

    数据速率 模块 最新修订年份 描述 应用
    1 Gbps GBIC 2000年 千兆接口转换器 千兆以太网、SDH/SONET (2.5 Gb/s) 和光纤通道 (4Gb/s)
    SFP 2001年 小型可插拔 千兆以太网、SDH/SONET (2.5 Gb/s) 和光纤通道 (4Gb/s)
    10 Gbps XENPAK 2001年 用于 10Gb 以太网的光纤收发器 典型的路由器线卡应用、存储、IP网络和局域网
    X2 2005年 用于 10Gb 以太网的光纤收发器 数据中心、企业配线间和服务提供商传输网络
    XFP 2005年 用于 10Gb 以太网的光纤收发器 支持光纤通道 (8Gb/s)、10 Gb/s 以太网和光传输网络
    SFP+ 2013年 增强型小型可插拔 支持光纤通道 (8Gb/s)、10 Gb/s 以太网和光传输网络标准 OTU2
    40/100 Gbps CFP 2013年 C 外形规格可插拔 (100G) 支持 40G 和 100G 以太网、OC-768/STM-256、OTU3 和 OTU4
    QSFP+/QSFP28 2013年 四路小型可插拔 10G 和 28G 支持高达 40Gb/s 和 100Gb/s 的以太网、光纤通道、InfiniBand 和 SONET/SDH 标准

       光纤收发器:选择单模还是多模?

      技术人员有时会发现自己在单模收发器和多模收发器之间进退两难。这里需要考虑三个因素:第一,距离。由于其低衰减和低色散损失,单模收发器非常适合长距离数据传输。它们广泛应用于运营商网络、城域网和无源光网络。然而,多模收发器在企业数据中心和 LANS 中的使用范围相对较短。其次,成本。多模收发器的价格比单模收发器低近两到三倍。最后一个是速度。在电信应用中,单模收发器可以支持更高的速率和更长的传输距离。而在数据通信环境中,单模和多模收发器的速度都可以达到今天的 100G。

      除了上述方面,您还应该考虑端口速度、所需范围、互连拓扑和总成本。请注意,由于激光波长、纤芯尺寸以及速度和范围规格的差异,单模和多模收发器不能互换。

        光纤收发器:OEM 或第三方

      市场上有原始设备制造商提供或制造的 OEM 光学器件和第三方收发器光学器件。

      质量——光纤收发器由 MSA(多源协议)标准化,这意味着 OEM 收发器光学器件和第三方收发器均按此规则制造。所以官方品牌光模块和可靠的第三方光模块在硬件上是绝对没有区别的。第三方兼容收发器可以像您设备上的 OEM 收发器一样工作。以FS.COM Cisco兼容收发器为例,它们在全系列Cisco设备上单独测试并通过FS.COM智能质量控制系统的监控。

      价格——如果你用谷歌搜索SFP光学价格,你会发现OEM和许多第三方之间的光模块定价存在巨大的价格差异。OEM 光纤收发器通过销售光学器件获得巨额利润,因此他们总是对他们的光学器件收取高昂的价格。但是第三方的光模块比原装的便宜很多。它可以让您节省大量资金,尤其是在预算有限的情况下,但系统设备的质量更高,并且节省的大量资金使您可以在未来进行额外的网络升级。

      第三方收发器模块会使交换机保修失效吗?

      答案是“绝对不会”。如果交换机有缺陷,供应商有义务遵守保修法案中的保修条款,该法案禁止制造商仅因使用未经批准的硬件而撤销保修支持,除非可以验证它是第三个——聚会光学设备损坏设备。为了保证设备的正常运行,您还应该了解如何安装和拆卸光模块。

      注意:如果序列号与其记录不符,一些网络设备供应商会通过拒绝支持来保护其光学器件的销售收入。

      结论

      光纤收发器模块是光纤网络中的主要构建块,它为您的光系统跨通信通道传递信息。本文提供了一些关于光纤收发器的基本知识,同时分析了其发展路径和未来趋势。现在我们有 100G 光纤收发器成为主流,200/400G 以太网网络即将到来。光纤收发器将不断提高性能和能力,以满足日益增长的带宽需求。

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