谈谈工业通信中的光模块(optical module)

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：

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绿皮书：中国通信设备技术能力2025年将进入世界强国行列

《中国制造业重点领域技术创新绿皮书——技术路线图（2019）》在北京发布。 孙自法 摄

《中国制造业重点领域技术创新绿皮书——技术路线图（2019）》在北京发布。 孙自法 摄

中新网北京12月25日电 (记者 孙自法)由国家制造强国建设战略咨询委员会、中国工程院战略咨询中心最新完成的《中国制造业重点领域技术创新绿皮书——技术路线图(2019)》披露，预计到2025年，中国在通信设备、先进轨道交通装备、输变电装备、纺织技术与装备、家用电器五个优先发展方向上，将整体步入世界领先行列，成为技术创新的引导者。

其中，中国通信设备技术和产业能力2025年目标是进入世界强国行列，形成较为完整的产业体系和创新体系。

该绿皮书具体介绍说，在无线移动通信领域，中国的移动通信系统设备、移动终端、移动终端芯片产业均进入国际第一阵营，到2025年，移动通信将具备基本完整的国内产业链，掌握产业关键环节核心技术，产业链安全可控能力显著增强。

在新一代网络领域，中国本土国产光通信设备国际市场份额继续保持第一，国际市场占有率维持在60%左右；本土国产IP路由与交换设备国际市场占有率达25%；网络设备可编程能力显著增强，网络操作系统核心技术实现与国际先进水平“并跑”；本土国产海洋光通信设备力争打破国际垄断，在海缆通信市场占有一席之地；到2025年，光通信设备产业链安全可控能力显著增强，基本掌握产业关键环节核心技术。

在卫星通信领域，中国将初步建成天地一体化信息网络，实现天地融合网络的规模建设和有效应用；形成全球覆盖能力，提供战略安全通信、应急救灾保障、航空网络、信息普惠通信等服务，成为国际上主要的卫星通信服务提供者。

最新出炉的绿皮书还预计，到2025年，中国航天装备、新能源汽车、发电装备、建材等大部分优先发展方向将整体步入世界先进行列。不过，集成电路及专用设备、操作系统与工业软件、航空发动机、农业装备4个优先发展方向与世界强国仍有较大差距。

据了解，中国“制造业重点领域技术路线图”2015年起两年滚动发布一次，中国工程院院士、国家制造强国建设战略咨询委员会主任周济在最新绿皮书前言中表示，期望技术路线图(2019)的发布，能为推动中国制造业高质量发展、推进制造强国建设发挥积极作用。

中国工程院表示，《中国制造业重点领域技术创新绿皮书——技术路线图(2019)》共有72位院士、500多位专家在深入调研中国重点产业技术领域发展现状，密切跟踪全球产业技术最新进展，认真梳理各个领域存在的短板基础上编制形成，是目前中国制造业领域中最具科学性、前瞻性、权威性的产业技术创新战略研究成果和具有很高参考价值的创新决策依据，其发布后将向社会公开发行。同时，中国工程院也将组织相关专家对技术路线图进行深入解读，引导广大制造业企业、特别是中小企业利用好技术路线图。(完)

来源：中国新闻网

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