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Published on 2025-08-12 / 5 Visits
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《光模块全解析:从原理到型号选型,单模、多模、单芯、双芯全掌握》


一、背景:什么是光模块?

光模块(Optical Transceiver Module)是光纤通信设备中的光电转换核心部件,负责将电信号转换为光信号发出,同时将接收到的光信号再转换成电信号。
它广泛应用于交换机、路由器、服务器、光传输设备(OTN、波分)、PON 系统等。

📌 一句话:光模块是光通信设备和光纤链路之间的接口,决定了传输速率、距离和可靠性。


二、光模块的基本原理

  1. 发送端(Tx)

    • 电信号输入 → 驱动激光器(LD/VCSEL) → 产生光信号

  2. 接收端(Rx)

    • 光信号输入 → 光电二极管(PD) → 转换为电信号输出

  3. 控制与监测

    • EEPROM 存储模块信息(速率、波长、厂商、序列号)

    • 支持 DOM/DDM(Digital Optical Monitoring)实时监测功率、温度等参数


三、光模块的分类维度

1. 按传输介质

类型

波长

光纤类型

典型颜色

传输距离

单模(SMF)

1310nm / 1550nm

单模光纤(OS2)

黄色尾纤

2 km ~ 120 km

多模(MMF)

850nm

多模光纤(OM1~OM5)

橙色/水蓝色/紫色

100 m ~ 2 km


2. 按芯数(收发通道)

类型

光纤芯数

接口形态

场景

单芯(Simplex BiDi)

1 芯

LC 单工

纤芯紧张场景、城域网

双芯(Duplex)

2 芯

LC 双工 / SC 双工

数据中心、传统接入

单芯 BiDi 模块使用不同波长的光在同一根光纤中收发,如 1310nm 发、1490nm 收。


3. 按封装形态

  • SFP / SFP+(1G / 10G,常见于接入层)

  • QSFP+ / QSFP28(40G / 100G,常见于汇聚/核心)

  • CFP / CFP2 / CFP4(100G/200G,长距离传输)

  • OSFP / QSFP-DD(400G/800G,高速数据中心)


4. 按速率

速率

常见型号

典型距离

1.25G

SFP-1.25G-SM/MM

550m(MM)/20km(SM)

10G

SFP+ 10G-LR/SR/ER/ZR

300m(SR)/10km(LR)/40km(ER)/80km(ZR)

25G

SFP28 25G-LR/SR

100m(SR)/10km(LR)

40G

QSFP+ 40G-LR4/SR4/ER4

100m(SR4)/10km(LR4)

100G

QSFP28 100G-LR4/SR4/ER4

100m~40km

400G

QSFP-DD/OSFP

100m(SR8)/10km(FR4)



四、单模/多模+单芯/双芯举例

模块类型

接口

波长

光纤类型

速率

距离

示例型号

单模双芯

LC 双工

1310nm

OS2

1.25G

10km

Cisco GLC-LH-SMD

单模单芯(BiDi)

LC 单工

TX1310/RX1490

OS2

1.25G

20km

H3C SFP-GE-LX-SM1310-BIDI

多模双芯

LC 双工

850nm

OM3

10G

300m

HUAWEI SFP-10G-SR

单模双芯长距

LC 双工

1550nm

OS2

10G

80km

Juniper EX-SFP-10GE-ZR

多模MPO并行

MPO/MTP

850nm

OM4

40G

100m

Arista QSFP-40G-SR4

单模并行

MPO/MTP

1310nm

OS2

100G

10km

Cisco QSFP-100G-PSM4-S


五、知名光模块厂家

  • 国际厂商

    • Cisco(思科)

    • Juniper(瞻博)

    • Arista

    • Finisar(已被II-VI收购)

    • Intel(数据中心高速模块)

  • 国内厂商

    • 华为(Huawei)

    • 中兴通讯(ZTE)

    • 海信宽带(Hisense Broadband)

    • 旭创科技(InnoLight)

    • 博创科技(Accelink)


六、光模块标签标识解析

一个标准光模块标签上通常包含:

  1. 厂商 Logo 与型号

  2. 速率与距离(如 10G-LR 表示 10G 10km)

  3. 波长(nm)

  4. 光纤类型(SM / MM)

  5. 端口类型(LC / SC / MPO)

  6. 序列号与生产日期

  7. DOM 支持标识(有些标为 DDM)

示例标签(华为 SFP-10G-LR):

HUAWEI SFP-10G-LR
1310nm 10km SMF
Class 1 Laser
SN: 210305A0XYZ
Made in China

七、工程选型建议

  1. 先确定网络架构

    • 数据中心短距 → 多模 SR 系列

    • 城域长距 → 单模 LR/ER/ZR 系列

    • 光纤紧张 → 单芯 BiDi 系列

  2. 匹配接口类型

    • SFP/SFP+ → LC

    • QSFP+ → MPO 或 LC

  3. 考虑未来升级

    • 10G 机房可预留 25G/40G 接口规划

  4. 统一厂家与兼容性

    • 核心设备建议用原厂模块,接入可考虑高质量兼容模块


八、总结

光模块选型并不是单纯的“买对接口”,它涉及波长、光纤类型、芯数、速率、封装、传输距离、兼容性等多个因素。
理解单模、多模、单芯、双芯的区别,熟悉常见型号和标签信息,能让你在项目招标、施工和运维中少走弯路,避免返工和故障。

核心记忆法:先选波长(单模/多模) → 决定芯数(单芯/双芯) → 选速率和封装(SFP/QSFP) → 确定距离与厂商。



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