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    什么是光纤收发器的SFP Tx 和 Rx 功率?

       在光纤链路中,我们需要保证光纤收发器的Rx/Tx功率足以使光纤链路稳定运行。那你知道光纤收发器的Tx和Rx功率是多少吗?我们应该如何计算呢?

      在设计新的光纤系统时,我们需要提前计算光纤收发器的功率预算。功率预算越大,支持的最大传输距离越长。您知道 Tx/Rx 功率范围将如何影响光纤链路的传输距离吗?你知道发射功率和接收灵敏度的含义吗?这篇文章将通过示例向您展示 Tx/Rx 功率是多少。

      什么是 SFP Tx 和 Rx 功率?

      影响 SFP 模块性能的两个重要因素:Tx 功率(输出功率)和 Rx 功率(接收器灵敏度)。我们将光发射功率称为光设备发出的信号电平,发射功率应在发射器功率范围内。Rx 功率是从远端设备接收到的输入信号电平,其数值在接收功率范围内。单模光模块用于长距离光纤传输,多模模块常用于短距离数据传输。

      10GBASE-SR 多模 SFP+ 模块通过 OM3 多模光纤跳线支持最长 300m 的传输距离。并且 10GBASE-LR SFP 单模模块可以通过单模光纤跳线支持 10km 的距离。在设计光纤链路之前,我们应该仔细阅读产品参数,因为我们可以看到 Cisco 兼容的 10GBASE-SR SFP+ Tx 功率从 -6.5dB 到 0.5dB。接收功率低于-11.1dB。

      如何通过 Tx 和 Rx 功率了解光功率预算?

      在设计光纤链路之前,我们需要知道光功率预算(最大允许损耗)来计算光模块的具体距离。

      光功率预算 = Tx 功率 - Rx 功率

      我们可以根据上述参数和这个方程来计算SR和LR模块的光功率预算。

      10GBASE-SR SFP+ 模块的光功率预算 = 最小 Tx 功率 (-6.5dB) - 最大 Rx 功率 (-11.1 dB)

      光功率预算(最大允许损耗)= (-6.5 dB) – (-11.1 dB)=4.6 dB

      10GBASE-LR SFP+ 模块的光功率预算 = 最小 Tx 功率 (-6.5dB) - 最大 Rx 功率 (-12.6 dB)

      光功率预算(最大允许损耗)= (-6.5 dB) – (-12.6 dB)=6.1 dB

      如何通过 Tx 和 Rx 功率计算传输距离?

      除了光功率预算外,其他需要考虑的因素,包括一些光纤信号强度,或者光纤连接组件可能会采取衰减,熔接点,我们无法预测的衰减可能是由光纤引起的光纤跳线弯曲(衰减通常约为 3 dB)。每个连接器的损耗为0.6 dB,每个融合点的损耗为0.1 dB。如果我们使用 10GBASE-LR SFP+ 模块来设计包含 2 个连接器和 4 个熔接点的光纤链路。并在 LC 单模 1310nm 波长光纤跳线上运行,每公里损耗为 0.35dB。

      图 :光纤链路

      那么我们可以得到最差的光损耗=功率预算-总光功率损耗=6.1dB-2×0.6dB-0.1×4dB-3dB(保留安全系数)=1.5dB。最差传输距离={最坏情况光功率预算,单位dB}/[电缆损耗,单位dB/km]=1.5dB/0.35dB/km=4.28km。通过计算,我们得出该LR模块在设计的光纤链路中支持的最大传输距离为4.28km。

      同时,通过这一系列的计算可知,光纤信号强度受光纤预算和光缆损耗的影响,光功率预算越多,光纤收发器可以支持的距离越远。在上一部分,我们计算了 10GBASE-LR 和 10GBASE-SR 模块的光纤预算。我们可以看到,10GBASE-LR 的光功率预算远高于 10GBASE-SR。此外,在光缆损耗方面,多模光缆的光纤损耗小于单模光缆。因此,我们可以推断 10GBASE-LR 收发器支持比 10GBASE-SR 更大的最大传输距离。

      我们需要注意的是,在设计光纤链路之前,我们只能在这些计算之后计算出近似的光功率预算。我们需要知道的是,这些只是理论数据,仅供参考。工程师应注意在开关上测试得到的准确值,也应测试电缆损耗值以获得准确的数字。

      结论

      介绍完什么是光纤收发器预算并计算了真实案例之后,相信大家已经知道什么是SFP模块的SFP Tx和Rx功率以及如何正确计算光纤链路中Tx和Rx功率的预算并计算最大光纤信号强度。

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