谈谈工业通信中的光模块(optical module)

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当前工业现场对提高网络通信速率及扩大通信距离的需求日益增加，而传统的电信号通信在传输距离及速率上有诸多限制，因此光信号通信被越来越多地采用。光信号具有传输耗损低、抗干扰能力强等优点，适合远距离传输。光通信采用光纤作为传输介质，发送端设备将数据由电信号转换成光信号，通过光纤发送出去，接收端设备将收到的光信号转换成电信号，从而完成数据接收。网络采用全双工的通信方式，发送和接收可以同时进行，其原理如下图所示：

实现电-光信号转换的模块称为“光模块（optical module）”，它是光通信中的关键设备。今天这篇文章就来跟大家聊聊光模块的话题。本文包括如下几个主题：

1、什么是光模块？

2、光模块的分类

3、西门子光模块产品简介

1、什么是光模块？

光模块（optical module），也称为光收发器（optical transceiver）或光纤收发器（optical fiber transceiver），是一种用于高速通信的网络设备。它一端是电信号接口，可与交换机等电气设备连接；另一端是光信号接口，可与光纤连接。光模块的作用是将电信号转换成光信号通过光纤发送出去，反之，也能将光纤传送来的光信号转换成电信号传输给电气设备。光模块包括可热插拔式和嵌入式两种，前者像优盘一样可以在网络设备上插入或移除，不会对其它设备造成影响；后者是嵌入到网络设备中的固定模块。

注：少数光模块产品仅具有发送或接收其中之一的功能，多数是同时具有接收/发送功能；
2、光模块的分类

根据封装方式的不同，光模块包括：GBIC、SFP、XENPAK、X2、XFP等类型，具体含义如下：

• GBIC：英文“Gigabit Interface Converter”的缩写，即“吉比特（Gbit）接口转换器”，于2000年推出，用于千兆以太网；
• SFP：英文“ Small Form-factor Pluggable”的缩写，于2001年推出，是GBIC的缩小版，也称为“mini-GBIC”，现在很多场合替代了GBIC；
• XENPAK：2001年推出，用于千兆以太网，后来又推出了其XPAK和X2；
• XFP：2005年推出，用于万兆以太网；
• SFP+：2013年推出，是SFP的升级版，用于万兆以太网；
• CFP：英文“C Form Factor Pluggable”的缩写，2013年推出，支持40Gbps和100Gbps（亿兆）以太网；
• QSFP+/QSFP28：英文“Quad Small Form factor Pluggable”的缩写，2013年推出，支持40Gbps和100Gbps（亿兆）以太网；

3、西门子光模块产品简介

西门子可插拔光模块产品包括：SFP/SFP+/SCP/STP型，属于上述“SFP/SFP+”范畴，其产品命名规则如下图所示：

以SFP992-1LD为例，它具有如下特点：

• 采用LC型光纤接口；
• 传输速率：1 Gbps（千兆以太网）;
• 具有一个网络端口；
• 传输介质为单模光纤，最大长度10km；

SFP992-1LD的外观如下图所示：

关于光纤接口的类型，可查看我之前的文章：

如何选择光纤连接器 | 北岛夜话

好了，关于光模块就先介绍到这里。

我的书《西门子S7-1200/1500 PLC SCL语言编程 ——从入门到精通》从硬件到软件，比较详细的介绍了SCL语言的编程，感兴趣的话可以点击下面的链接查看：