- 光模块的外观结构
- 光模块有哪些关键性能指标
- 有哪些常见的光模块种类
- 如何看懂光模块的命名
- 光模块失效的主要原因及防护措施
光模块(Optical Modules)作为光纤通信中的重要组成部分,是实现光信号传输过程中光电转换和电光转换功能的光电子器件。
图1-1 光模块工作原理图
图1-2 光模块的外观结构(以SFP封装举例说明)
光模块有哪些关键性能指标
光模块接收端
综合性能指标
有哪些常见的光模块种类
按速率分类
为了满足各种传输速率的需求,产生了不同速率的光模块:400GE光模块、100GE光模块、40GE光模块、25GE光模块、10GE光模块、GE光模块、FE光模块等。
按封装类型分类
传输速率越高,结构越复杂,由此产生了不同的封装方式。华为交换机适用的封装类型有:QSFP-DD、QSFP28、QSFP+、SFP28、SFP/eSFP、SFP+、CXP、CFP等。
光纤分为单模光纤、多模光纤。为了使用不同类别的光纤,产生了单模光模块、多模光模块。
- 单模光模块的中心波长一般是1310nm、1550nm,与单模光纤配套使用。单模光纤传输频带宽,传输容量大,适用于长距传输。
光模块的工作波长是一个范围,为了方便描述使用中心波长这个参数,单位是纳米(nm)。
彩色光模块与其它类型的光模块的最大的区别是中心波长不同:
- 一般光模块的中心波长有850nm、1310nm和1550nm三类,中心波长比较单一,我们称该类光为“黑白光”或者“灰光”。
- 彩色光模块承载了若干不同中心波长的光,所以交集起来是五颜六色的,我们称该类光为“彩光”。
彩色光模块分为粗集波光模块(CWDM)和密集波光模块(DWDM)两种。在同一波段下,密集波光模块的种类更多,所以密集波光模块对波段的资源利用更充分。中心波长各异的光在同一根光纤中可以互不干涉的传输,因此,通过无源合波器将来自多路彩色光模块不同中心波长的光合成一路进行传输,远端则通过分波器根据不同的中心波长将光分出多路,有效的节省了光纤线路。彩色光模块主要应用于长距离的传输线路。
根据上面介绍的分类,下面给出一些常见光模块的分类举例:
如何看懂光模块的命名
了解光模块命名规则就能读懂厂商光模块产品名称所包含的全部信息。
光模块失效的主要原因及防护措施
光模块在应用中必须有规范化的操作方法,任何不规范的动作都可能造成隐性的损伤或者永久的失效。
光模块失效的主要原因是ESD损伤导致的光模块性能变差,以及光口污染和损伤引起的光链路不通。
1.光模块的光口暴露在环境中,光口有灰尘进入而污染。
2.使用的光纤连接器端面已经污染,光模块的光口被二次污染。
3.带尾纤的光接头端面使用不当,比如:端面划伤等。
4.使用了劣质的光纤连接器。
如何有效的防护光模块失效,主要分为ESD防护和物理防护两种。
ESD防护
ESD损伤是造成光器件性能变差、甚至器件光电功能丧失的一个主要问题。另外ESD损伤的光器件不易测试筛选,若失效很难快速地定位出来。
1. 光模块在使用前的运输、转移过程中,必须在防静电包装内,不得随意取出,随意摆放。
图1-4 模块在防静电包装盒内示意图
图1-7 防静电手套示意图
光模块内部激光器以及温度控制电路(TEC)较为脆弱,收到撞击后容易断裂或脱落,因此在运输和使用过程中都应注意物理防护。
1.光模块应用时注意轻拿轻放,防止跌落;
2.光模块插入时用手推入,不能使用其他金属工具进行;拔出时,先将拉环打开到解锁位置再拉拉环,不能使用其他金属工具进行。
背景信息
理论上接口标准类型相同即可对接,但实际使用时要注意收发光功率范围和传输距离。影响光模块对接的主要因素如表 影响光模块对接的主要因素所示。
两个光接口通过光纤对接,本端端口Down,光模块对接不通。
- 使用的光模块不是经过华为数据中心交换机认证的光模块。
- 光模块和光纤不匹配。
- 端口被shutdown。
- 发送光功率过低或者过高。
- 接收光功率过低或者过高。
- 两端对接的光模块不匹配。
故障处理步骤
1.确认Down的端口上的光模块是否是经过华为数据中心交换机认证的,CE系列交换机需使用华为数据中心交换机认证的光模块,非认证光模块可靠性无法保证,可能导致端口无法UP。
2.检查光模块和光纤是否匹配。
- 单模光模块(一般波长为1310nm、1550nm)对应单模光纤(一般是黄色)。
- 多模光模块(一般波长为850nm)对应多模光纤(一般是橙色)。
3. 执行命令display interface transceiver查看“Alarm information”下光模块是否有告警信息。
display interface 10ge 1/0/1 transceiver
transceiver information:
-------------------------------------------------------------------
Common information:
Transceiver Type :10GBASE_SR
Connector Type :LC
Wavelength (nm) :850
Transfer Distance (m) :30(62.5um/125um OM1)
OM2)
OM3)
OM4)
Digital Diagnostic Monitoring :YES
Vendor Name :HUAWEI
Vendor Part Number :02318169
Ordering Name :
-------------------------------------------------------------------
Manufacture information:
Serial Number :AQG269Y
Manufacturing Date :2013-10-20
Vendor Name :HUAWEI
-------------------------------------------------------------------
Alarm information:
-------------------------------------------------------------------
如果出现LOS Alarm告警,则说明对端没有信号发送过来,在接口模式下执行命令display this查看两端端口是否shutdown,如果端口shutdown了,则执行undo shutdown操作。
4. 执行命令display interface transceiver verbose查看光模块的诊断信息,查看光模块是否有发送或接收光功率方面的告警信息。
display interface 10ge 1/0/1 transceiver verbose
transceiver information:
-------------------------------------------------------------------
Common information:
Transceiver Type :10GBASE_SR
Connector Type :LC
Wavelength (nm) :850
Transfer Distance (m) :30(62.5um/125um OM1)
OM2)
OM3)
OM4)
Digital Diagnostic Monitoring :YES
Vendor Name :HUAWEI
Vendor Part Number :02318169
Ordering Name :
-------------------------------------------------------------------
Manufacture information:
Serial Number :AQG269Y
Manufacturing Date :2013-10-20
Vendor Name :HUAWEI
-------------------------------------------------------------------
Alarm information:
-------------------------------------------------------------------
Diagnostic information:
Temperature (Celsius) :33.68
Voltage (V) :3.29
Bias Current (mA) :7.97
Bias High Threshold (mA) :13.20
Bias Low Threshold (mA) :4.00
Current RX Power (dBm) :-2.15
Default RX Power High Threshold (dBm) :1.00
Default RX Power Low Threshold (dBm) :-11.90
Current TX Power (dBm) :-2.07
Default TX Power High Threshold (dBm) :1.00
Default TX Power Low Threshold (dBm) :-9.30
-------------------------------------------------------------------
光模块的诊断信息中,可以查看当前发送和接收的光功率值,以及默认的最高和最低功率值。
- 如果接收功率低(RxPower Low),说明本端接收到的信号过低,则可能出现端口不UP或者UP后报文收发有丢弃,此时请先排查传输距离是否过远,超出了对端光模块的传输距离,再排查光模块、光纤是否有损坏。
- 如果接收功率高(RxPower High),说明本端接收到的信号过高,可能原因是对端光模块为长距光模块,而实际传输距离太短,导致信号未衰减,此时应在对端光模块上增加光衰,以对本端光模块进行保护。
- 如果发送功率低(TxPower Low),说明本端光模块发送信号不好或光模块本身故障,可能会导致对端接收功率低,而造成端口不UP或者UP后报文收发有丢弃,请与技术支持人员联系。
- 如果发送功率高(TxPower High),说明本端光模块发送信号太强,可能会导致对端接收功率高,而造成对端光模块因接收功率持续过高而烧坏,可能原因是本端光模块故障,建议更换光模块。
因此,在端口插入光模块并对接成功后,要对发送或接收光功率方面的告警信息进行排查,避免因功率过低或者过高造成流量或者光模块不正常。
5. 如果两端均没有任何告警,而端口又不UP,请先截取光模块的详细信息和日志,然后尝试更换别的光纤或光模块,看是否能UP,如果能UP,则说明原来的光纤或光模块本身有问题,请更换新的光纤或光模块,如果还是不能UP,请与技术支持人员联系。
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