光模块内部结构详解

光模块作为光通信系统中的关键器件，在网络设备之间充当传输介质的角色，用来发送和接收数据。目前，市面上光模块文章众多，但只有较少一部分提及了光模块内部结构，本文将详细介绍光模块内部结构，让您更加清楚了解光模块组成结构。

光模块的内部结构

光模块主要是由外壳、光器件以及集成电路板三个部分组成。揭开光模块的金属外壳，您会发现内部组件之间相互连接在一起。下面将为您重点介绍光器件和集成电路板。

光器件

光器件是光模块的核心组件。不同类型的光模块，采用的光器件各不相同。

1.常见光模块中的TOSA和ROSA

对于普通的光模块而言，拥有两种光器件，分别为TOSA和ROSA，两者作用相反。

（1）TOSA是什么？

TOSA是指光发射组件，主要的作用是将电信号转化为光信号。由光源（半导体发光二极管或激光二极管）、光学接口、监测光电二极管、金属或塑料外壳以及电气接口组成。但，TOSA组成结构并不是一层不变的，不同传输距离或应用的光模块，TOSA可能存在其他组件，如滤光片。

如今，大多数光模块都是使用的激光二极管（LD）作为光源，与半导体发光二极管（LED）不同的是，激光二极管具备更低的功耗、更高的输出功率和更高的耦合效率。但，目前仍有低速率和短距离传输使用的是半导体发光二极管，因为其成本低、使用寿命长。下图为采用激光二极管的TOSA结构。

（2）ROSA是什么？

ROSA是指光接收组件，主要作用是将从TOSA传输过来的光信号转化为电信号。ROSA由光电二极管、光学接口、金属或塑料外壳及电气接口组成。与TOSA相同的是，ROSA具体的组件取决于光模块的特定功能和应用，它还可能存在放大器之类的其他组件，旨在恢复由于长距离传输而劣化的输入信号。其中，前置放大器将电流信号转化为电压信号，并将其放大为高电压增益，而后置放大器则是将前置放大器输出的信号均衡到适合于输出到后续数字电路的幅度电平。

这样一对ROSA和TOSA组件组合形成光模块的主要元件，用于发送和接收信号。

2.BiDi光模块中的BOSA

BOSA是指光双向收发组件。正如其名，BOSA与BiDi光模块有关。BOSA随着光模块制造技术的发展而产生。由于光模块趋于小尺寸发展，因此光模块在耦合过程中需要集成TOSA和ROSA。BOSA则是将TOSA、ROSA和WDM滤光片集成在一起，利用波分复用技术将两个波长耦合到同一根光纤中传输。

集成电路板

1.PCBA是什么？

PCBA是指集成电路板，也称为印刷电路板，SMT贴片和DIP插件是PCBA制作过程经常使用的方法。PCB空板经过SMT贴片上件或DIP插件的整个过程被称为PCBA。将有源和无源电子组件焊接到集成电路板上，然后将其置于光模块内部。简单来说，PCBA其实就是置有集成电路和其他电子组件的薄板，可固定集成电路和其他电子组件，确保电子设备的质量、功能性等。

2.PCBA与PCB的区别

简要来说，PCBA与PCB的主要区别在于，PCB属于裸板（空板），PCBA是成品板。PCB即印刷电路板，是电子元器件电气连接的载体，PCBA则是PCB加工制作的流程。也就是说，PCB是一块空的印刷线路板，上面没有任何零件，经过SMT贴片或DIP插件等工序后，才有了PCBA。

了解更多

最全面的光模块系列分类讲解

光纤通信因传输质量高、体积小、重量小等优势，已经全面取代电缆通讯，光模块作为光纤通信中重要的组成部分，它主要担任光电信号转换的作用，将网络设备的电信号转换为光信号，使数据能在光纤中传输。下面易天光通信（ETU-LINK）就给大家介绍下光模块分类。

首先，我们可以将光模块分为几个大类，分别为FC光纤通道光模块（其主要用于存储区域网络中），以太网光模块，也就是我们平常接触到的灰光模块（普通光模块）和彩光模块（波分光模块），其主要应用于设备通信网络。

FC光纤通道光模块可用于存储设备、服务器、光纤通道交换机等设备上，目前支持的传输速率有8Gbps/16Gbps/32Gbps等。以太网光模块可以分为双纤光模块、BIDI单纤光模块、波分光模块（其中包含CWDM光模块、DWDM光模块）。

双纤光模块目前较为常见的传输速率有1.25G/10G/25G/40G/56G/100G/400G。根据传输光纤类型，可分为多模光模块和单模光模块，多模光模块的传输距离比较短，中心波长以850nm为主，其需要搭配多模光纤（OM1/OM2/OM3/OM4）一起使用，多模光模块的接口类型为LC和MPO。单模光模块用于长距离的传输，中心波长以1310nm、1490nm、1550nm为主，其主要搭配单模光纤OS2一起使用，单模光模块的接口类型以LC、SC为主。

1.25G双纤光模块常见的封装类型为SFP，1.25G SFP双纤光模块最远可以传输至160km；10G双纤光模块常见的封装类型为SFP+、XFP，其中10G SFP+双纤光模块最远可传输至100km，10G XFP双纤光模块最远可传输至100km；

25G双纤光模块的封装类型为SFP28,最远可传输至40km；40G双纤光模块的封装类型为QSFP+,最远可传输至40km；100G双纤光模块的封装类型为QSFP28,最远可传输至40km。

BIDI光模块目前较为常见的传输速率有1.25G/10Gbps/25Gbps/40Gbps。1.25G SFP BIDI光模块最远可以传输至160km；10G SFP+ BIDI光模块最远可以传输至80km；10G XFP BIDI单纤光模块最远可传输至100km；25G SFP28 BIDI光模块最远可传输至40km；40G QSFP+ BIDI光模块最远可传输至150m。

波分光模块最常见的是CWDM光模块和DWDM光模块，CWDM光模块的中心波长范围为1270nm-1610nm，波段间隔为20nm，共有18条通道可选，通常采用1470-1610nm波段，常用传输距离为40KM、80KM和120KM。CWDM光模块的传输速率有155M、1.25G、2.5G、10G，分别对应SFP、SFP+/XFP封装类型。

DWDM光模块的波长位于C波段（C17-C61通道），范围在1563.86-1528.77nm之间，波段间隔0.8nm，共有45条通道可选，常用传输距离为40KM、80KM。10G DWDM光模块的封装类型有SFP+、XFP两种。

以上就是易天光通信（ETU-LINK）给大家整理的光模块分类介绍，光模块因应用场景的不同，分为各种型号，需了解各型号的相关参数和应用场景，易天光通信往期文章都有所介绍，大家可以网上自行了解。

相关问答

光模块都有哪几部分组成?

如传输速率、传输距离、中心波长、光纤类型、光口类型、工作温度范围、最大功耗等。传输距离因为光纤本身对光信号有色散、损耗等副作用。因此不同类型的...

光模块基本电路知识讲解?

方法/步骤分步阅读1/3什么是光模块?光模块(opticalmodule)由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。发送端把电信号转...

什么是光模块?光模块有什么作用和种类/类型?

由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发...

交换机用什么光模块?

交换机使用光模块来实现光纤通信。1.光模块是一种将电信号转换为光信号或将光信号转换为电信号的设备,因此可以实现高速、远距离的数据传输。2.交换机作为网...

光通信模块原材料?

光通信模块的原材料主要包括光器件、电路芯片、PCB板以及外壳等。其中,光器件的成本占比最高,约为73%,包括激光器芯片为核心的TOSA组件、探测器芯片为核心的RO...

光模块连接器概念?

光模块连接器是用于光纤通信中光模块和光纤之间的物理连接的组件。它们提供了可靠的光信号传输和连接的方式。以下是一些常见的光模块连接器概念:1.FC(Ferru...

卫星通信需要光模块吗?

卫星通信其实主要是通过卫星发射和接收无线信号来实现通信的,它并不直接依赖于光模块。光模块呢,主要是基于光学技术的传输模块,主要用于光纤通信中,用来将电...

光模块，什么是光模块?

由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发...

光模块的成本主要有哪几部分?

光模块是光通信系统中的重要组成部分,其成本通常包括以下几个方面:1.光器件成本:光模块中常用的光器件有激光器、光电转换器、接收器等,这些器件的成本占据...

光模块必须用到tosa吗?

光模块必须用到TOSA。TOSA(TransmitterOpticalSubassembly)是光模块中的一个重要组成部分,用于将电信号转换为光信号并进行传输。它包含了激光器、调制器等...