通信工程中的光模块是什么？

抖音热门 2025年08月10日 23:34 1 admin

通信工程中的光模块是什么？

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI数据训练及应用往往涉及到海量的数据传输和实时交互，对算力和网络的需求正呈现爆发式的增长。

光模块作为网络中设备之间传输数据的“快递员”，为“算力高速公路”承载着海量数据的收发，其重要地位愈发凸显。

今天带你一文读懂光模块。

通信工程中的光模块是什么？

什么是光模块

光模块是一种将电信号与光信号互转的器件，其主要作用是在发送端将电信号转换成光信号，通过光纤传送后，再在接收端将光信号转换成电信号。

通过光模块，可以实现各类型设备间的无缝连接和协作，例如网络上的路由器、交换机、服务器和存储设备等都离不开光模块的互联，光模块的应用非常广泛。

通信工程中的光模块是什么？

光模块的组成

光模块通常主要由光发射组件、光接收组件、光接口、底座、电路板和电接口金手指等组成。

通信工程中的光模块是什么？

光模块的速率

光模块接口速率指每秒传输比特数，单位有Mbps、Gbps及Tbps。

目前光模块的主要传输速率有：1Gbps、10Gbps、25Gbps、 40Gbps、100Gbps、200Gbps、400Gbps、800Gbps等。

光模块的封装

封装可以简单理解为光模块的外观和接口形式。

封装标准由标准化组织确定，封装标准的确定，使得各个厂商生产的光模块得以兼容、互联互通。光模块行业中使用最多的标准化组织是IEEE（电气与电子工程师学会）和MSA（Multi-Source Agreement，多源协议）。MSA实际是一种多供应商规范，是对IEEE标准的补充。

当前标准化组织所规范的常见光模块封装有：GBIC、SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28、CFP、CFP2、CFP4、CFP8、QSFP-DD、OSFP等。

Small Form-Factor Pluggable，小封装可热插拔。

通信工程中的光模块是什么？

GBIC是由MSA定义的首个光模块封装标准协议，SFP光模块可以理解为GBIC光模块的升级版本。SFP光模块支持热插拔，模块体积比GBIC光模块减少一半。SFP光模块支持千兆和百兆速率。

Small Form-factor Pluggable Plus，增强型小封装可热插拔。

通信工程中的光模块是什么？

SFP+和SFP光模块具有相同外观尺寸，区别是SFP+光模块功耗更小、速率更高，SFP+支持万兆速率。

Small Form-factor Pluggable 28，小封装可热插拔28。

通信工程中的光模块是什么？

SFP28是SFP+升级版，与SFP+相同的外观尺寸，SFP28光模块可支持单通道25Gbps速率。

Quad Small Form-factor Pluggable Plus，四通道增强型小封装可热插拔。

通信工程中的光模块是什么？

QSFP+光模块同时支持4通道传输，单通道可支持10Gbps速率，通过4通道传输实现40Gbps速率。

Quad Small Form-factor Pluggable 28，四通道小封装可热插拔28。

通信工程中的光模块是什么？

QSFP28光模块同时支持4通道传输，单通道可支持25Gbps到40Gbps速率，通过4通道传输实现超100Gbps速率。

QSFP28与QSFP+具有相同的外观尺寸，但是速率不同。

C Form-factor Pluggable，C型可插拔。

通信工程中的光模块是什么？

CFP光模块传输速率范围为100Gbps~400Gbps。CFP是在SFP基础上设计，但比SFP具有更大的外观尺寸。

CFP的单通道可支持10Gbps速率，通过4×10Gbps和10×10Gbps，实现40Gbps和100Gbps速率。
CFP2的尺寸是CFP的二分之一，通过4×25Gbps和8×25Gbps，实现100Gbps和200Gbps速率。
CFP4的尺寸是CFP的四分之一，通过4×10Gbps和10×10Gbps，实现40Gbps和100Gbps速率。
CFP8是针对400G的封装类型，通过16×25Gbps和8×50Gbps，实现400Gbps速率。

Quad Small Form-factor Pluggable-Double Density，双密度四通道小型可插拔封装。

通信工程中的光模块是什么？

QSFP-DD封装可兼容QSFP+/QSFP28等QSFP封装，将QSFP的4通道增加了一排通道，变为同时支持8通道传输，单通道速率可达25Gbps、50Gbps、100Gbps，因此QSFP-DD光模块可支持200Gbps、400Gbps或800Gbps速率。

Octal Small Form-factor Pluggable，八通道小型封装热插拔。

通信工程中的光模块是什么？

OSFP光模块具有8个高速电气通道，每个通道速率可达100Gbps，总带宽可支持200Gbps、400Gbps、800Gbps以及1.6Tbps速率，尺寸比QSFP-DD略大。

随着光模块的性能和传输带宽逐渐提升，光模块的封装方式也在持续演进，以更高传输速率、更小的尺寸、更低的功耗与更高密度作为方向发展。

光模块的传输距离

光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2 km及以下的为短距离，30 km及以上的为长距离。

实际使用中，光模块可传输的距离会受到限制，主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。

损耗
是指光信号在光纤介质中传输时，强度逐渐减弱的现象。单位以dB/km表示。
光信号的损耗主要来源包括光纤材料吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗以及连接器/接头损耗等。通常，单模光纤相对多模光纤损耗较小。
色散
是指不同频率或不同模式的光信号在光纤中传播速度不同，导致光脉冲展宽，从而引起信号失真的现象。单位以ps/(nm·km)表示。
色散会使相邻脉冲重叠引起误码率升高，限制光纤的最大传输速率和无中继传输距离。

光模块的传输模式

根据光信号在光纤中的传输模式，光纤可以分为单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）。为了适用不同类别的光纤，光模块也分单模光模块、多模光模块。

单模光模块
单模光模块与单模光纤配套使用。单模光纤的纤芯较细，使用光的单一模式传送信号，传输过程中色散较小，传输容量大，通常用于长距离传输。
多模光模块
多模光模块与多模光纤配套使用。多模光纤的纤芯较粗，使用光的多种不同模式传送信号，传输过程中色散较大，传输性能比单模光纤差，但成本低，适用于较小容量、短距传输。

光模块的中心波长

中心波长指光信号传输所使用的光波段，单位nm（纳米）。中心波长越长，光信号在光纤中的损耗越小，传输距离越远。

常用的光模块的中心波长主要有三种：850 nm波段、1310 nm波段以及1550 nm波段。

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