光纖和光模塊的那點事兒

前言：你在光纖傳輸布線中是否遇到過下面的問題：光纖收發(fā)器怎么接上不亮？光纖收發(fā)器和交換機插光模塊能不能搭配使用？帶光口的球機可以和交換機搭配使用嗎？

正文：?

你在光纖傳輸布線中是否遇到過下面的問題：光纖收發(fā)器怎么接上不亮？光纖收發(fā)器和交換機插光模塊能不能搭配使用？帶光口的球機可以和交換機搭配使用嗎？

一、光纖

由玻璃或塑料制成的纖維，用于傳輸光信號。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(yuǎn)、數(shù)據(jù)帶寬高的優(yōu)點，光纖支持的傳輸速率包括100Mbps，1Gbps，10Gbps及更高。

1、光纖分類

光纖傳輸?shù)某Ｓ貌ㄩL有：850、1310、1490、1550nm，按照光纖傳輸光信號模式分為單模光纖（SMF）和多模光纖（MMF）：

單模光工纖：只能傳輸一種模式的光，適用于長距離傳輸。

多模光纖：可以傳輸多種模式的光，適用于機房內(nèi)等短距離傳輸。

2、光纖的常見接口類型

二、光模塊

負(fù)責(zé)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。常見的光模塊速率：155M(百兆)、1.25G(千兆)、 10G(萬兆)、40G。

1、光模塊類型

按速率分類：百兆光模塊、千兆光模塊、10G光模塊、40G光模塊、100G光模塊。

按封裝分類：SFP光模塊、SFP+光模塊、XFP光模塊、QSFP+光模塊、CFP光模塊、QSFP28光模塊、CXP光模塊、X2光模塊、XENPAK光模塊。

按模式分類：單模光模塊和多模光模塊。

2、發(fā)射光功率

發(fā)射光功率指發(fā)射端的光強度，以dBm為單位，是影響傳輸距離的重要參數(shù)。

3、接收靈敏度

接收靈敏度指可以探測到的光強度，以dBm為單位。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，對于光模塊接收端器件的要求也越高。

4、偏置電流

為了使激光器LD高速開關(guān)正常工作，必須對它加上略大于閾值電流ITH的直流偏置電流IBIAS,直接用BIAS表示。BIAS過大會加速器件的老化，BIAS太小激光器無法正常工作。

5、消光比

信號邏輯為1時的光功率與為0時的光功率的大小之比，單位為dB。消光比和光功率成反比關(guān)系，在調(diào)試過程中會發(fā)現(xiàn)把光功率調(diào)大消光比會變小，反之把光功率調(diào)小消光比會變大。

6）、飽和光功率

在一定的傳輸速率下，維持一定的誤碼率時的最大輸入光功率。當(dāng)接收光功率大于飽和光功率的時候同樣會導(dǎo)致誤碼產(chǎn)生。因此對于發(fā)射光功率大的光模塊不加衰減回環(huán)測試會出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象。

7）、工作溫度

光模塊工作溫度分兩種。商業(yè)級：0~70℃，工業(yè)級：-40~85℃。

8、光模塊配對原則

由于光模塊進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)時分為發(fā)送和接收兩個方向，雙纖光模塊通過不同的端口區(qū)分，單纖光模塊通過不同的光波長區(qū)分，如下。

因此在使用單纖的光模塊時，兩端光模塊的波長要匹配，即TX/RX相反。

9、光模塊組網(wǎng)方式

三、光纜故障的主要產(chǎn)生原因

為保證光傳輸信號距離遠(yuǎn)、低損耗的應(yīng)用特性，一條光纜線路必須滿足一定的物理環(huán)境條件。任何輕微的光纜彎曲形變或者輕度污染都會造成光信號的衰耗，甚至中斷通信。

1、光纜路由線路長?

由于光纜本身的物理特性和生產(chǎn)過程中的不均勻性，使其中傳播的光信號時刻都在發(fā)生著漫射和被吸收。當(dāng)光纜鏈路過長時，就會造成整條鏈路光信號的整體衰耗超過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的需求，光信號衰耗太大，會使通信效果下降。

2、光纜放置彎曲角度過大?

光纜彎曲衰耗和受壓衰耗其本質(zhì)上都是由于光纜變形導(dǎo)致光傳輸過程中滿足不了全反射生成的。光纖具有一定的可彎曲性，但當(dāng)光纖彎曲到一定角度時，將引起光信號在光纜中傳播方向的變化，產(chǎn)生彎曲衰耗。這就要求在布線施工時，要特別注意給走線預(yù)留充足的角度。

3、光纜受壓或斷裂?

這是光纜故障中最容易出現(xiàn)的故障，光纖受到外力因素或自然災(zāi)害的原因，產(chǎn)生微小的不規(guī)則彎曲甚至斷裂，當(dāng)斷裂發(fā)生在接頭盒或光纜內(nèi)部時，從外表是無法發(fā)現(xiàn)斷點的，但是在光纖斷裂點會發(fā)生折射率的變化，甚至?xí)纬煞瓷鋼p耗，使光纖的傳輸信號質(zhì)量變差。此時，用OTDR光纜測試儀檢測反射峰的方式查找光纖內(nèi)部彎曲衰耗處或斷裂點。

4、光纖接頭施工熔接故障?

在光纜鋪設(shè)過程中，經(jīng)常會使用光纖熔接機將兩段光纖熔為一條。由于是對光纜纖芯層的玻璃纖維進(jìn)行熔接，所以在施工現(xiàn)場熔接過程中需要根據(jù)光纜的類型正確的使用熔接機，由于操作不符合施工規(guī)范以及施工環(huán)境的變化，容易使光纖纖維被上沾染污物，從而導(dǎo)致在熔接過程中混入雜質(zhì)，造成整條鏈路的通信質(zhì)量下降。

5、光纖核心線徑不同?

光纖鋪設(shè)經(jīng)常使用多種活動連接的鋪設(shè)方式，例如法蘭連接，經(jīng)常使用在建筑物里的計算機網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)中。活動連接一般損耗較低，但活動連接時光纖的端面或法蘭的端面不清潔，核心光纖直徑不同，接合不嚴(yán)，將會使接頭損耗大大增加。通過OTDR或雙端功率進(jìn)行測試，可以發(fā)現(xiàn)核心直徑不匹配故障。需要注意的是，單模光纖和多模光纖除了核心光纖直徑不同外，光的傳輸模式、波長和衰耗方式完全不同，所以不能混用。

6、光纖接頭污染?

尾纖接頭污染、跳纖受潮是光纜故障的主要故障原因。尤其是在室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中存在著很多的短纖，和各種網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，光纖接頭的插拔、法蘭的更換、轉(zhuǎn)接非常頻繁。在操作過程中，灰塵過大、插拔損耗、手指的觸碰等都很容易使光纖接頭變臟，會使光路無法調(diào)通或光衰減過大。應(yīng)使用酒精棉進(jìn)行清潔。

7、接頭處拋光不良?

接頭拋光不良也是光纖鏈路的主要故障之一?，F(xiàn)實物理環(huán)境中理想的光纖切面是不存在的，都有一些起伏或斜面。當(dāng)光纜鏈路中的光遇到此類切面時，由于接合面不規(guī)則而產(chǎn)生光的漫散射和光的反射，會使光的衰耗大大增加。在OTDR測試儀的曲線上，拋光不良的切面的衰減區(qū)要比正常端面大的多。

四、常見問題解答

1、交換機光口是否需要開啟？

未配置過的可網(wǎng)管交換機除了光電復(fù)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。

2、光口不亮怎么處理？

1）檢查設(shè)備光口和使用的光模塊速率是否匹配。

2）檢查兩端使用的光模塊是否配對。

3）檢查使用的光纖是否和光模塊匹配，單模光模塊使用單模光纖，多模光模塊使用多模光纖，雙纖光模塊，一端的兩根光纖左右對調(diào)下。

4）檢查光纖鏈路是否OK，使用短纖進(jìn)行測試。

5）光模塊或尾纖、光模的瓷芯過臟。

6）光模塊或尾纖壞了，或者光纖熔接不好。

光纖相關(guān)的故障是調(diào)試過程中或維護(hù)最常見故障，也是出現(xiàn)最多的故障，所以，需要一個檢查光纖發(fā)光是否正常的的儀表，這個就不得不說下光纖故障排查神器，光功率計和紅光筆，光功率計用來測試光纖傳輸損耗的，也非常好用、簡單，容易上手，是排查光纖故障的不二之選。紅光筆是用來查找光纖在哪個光纖盤的。這兩種排查光纖故障必備神器，不過現(xiàn)在光功率計和紅光筆都結(jié)合在一個儀表上了，更加方便。

　　審核編輯：湯梓紅