与传统的电信接入网传输设备不同，数据中心互联要实现信息量更大、更密集的传输，就要要求交 换设备拥有更高速率、更低功耗，以及更加小型化。而决定这些性能是否能够实现的一个核心因素，则是光模块。
信息网络主要以光纤作为传输介质，但目前计算、分析还必须基于电信号，光模块是实现光电转换的核心器件。
光模块的核心组件由Transimitter（光发射次模块）／Receiver（光接收次模块）或Transceiver（光收发一体模块）、电芯片，另外还包括透镜、分路器、合束器等无源器件及外围电路组成。
数据中心通信光模块可按照连接类型分为三类：
（1）数据中心到用户，由访问云端进行浏览网页、收发电子邮件和视频流等终端用户行为产生；
（2）数据中心互联，主要用于数据复制、软件和系统升级；
（3）数据中心内部，主要用于信息的存储、生成和挖掘。根据思科预测，数据中心内部通信占数据中心通信70％以上的比例，数据中心建设的大发展，也就催生了高速光模块的发展。
数据流量持续增长，数据中心大型化、扁平化趋势推动光模块向两方面发展：
· 传输速率需求提升
· 数量需求增长
· PSM4（Parallel Single Mode 4 lanes）
· CWDM4（Coarse Wavelength Division Multiplexer 4 lanes）
其中，PSM4光纤使用量是CWDM4的4倍，当链路的距离较长时，CWDM4方案成本则相对较低。
如今，400G光模块的实现技术成为了业界关注的重点。400G光模块的主要作用是能够提高数据的吞吐量，能最大限度的提高数据中心的带宽与端口密度。其未来的趋势是实现宽增益、低噪声、小型化和集成化等性能，满足下一代无线网络与超大规模数据中心通信的应用需求。
目前的400G光模块中，主要使用的是8路53G NRZ或者4路106G PAM4（4 Pulse Amplitude Modulation， 4级脉冲幅度调制）信号调制的方式，来实现400G的信号传输。
模块封装方面，采用的则是OSFP或QSFP－DD，这两种封装形式都可以提供8路电信号接口。
相较来说，QSFP－DD封装尺寸更小，更适合数据中心应用；OSFP封装尺寸稍大一些，功耗更大，更适合电信应用。
光模块封装类型
光模块（optical transceiver）是光通信系统中重要的器件。前面我们也介绍了不同种类的光模块，今天来系统的介绍光模块封装类型的变化。
GBIC（Gigabit Interface Converter） 光模块是第一个封装接口标准化的光模块。采用SC接口，可热插拔，可将千兆位的电信号转换为光信号，其在上世纪90年占据主流市场。
10GbE（英文全称为10 Gigabit Ethernet）以太网标准得以通过，它规范了以 10Gbit/s 的速率来传输的以太网，传输距离为300m到40km。
X2光模块可直接放在电路板上，不需要开槽，适合高密度使用。
25G/40G光模块
SFP28光模块基于SFP+的封装模式，传输速率25Gbps，适用于单个25GE接入端口，功耗低，端口密度较高，可节省网络部署成本，被广泛应用于25G以太网和100G以太网中。
CFP光模块 中的C代表100，主要针对的是100G及以上速率的应用，CFP封装模式主要包括CFP/CFP2/CFP4/CFP8，CFP后面的数字代表了更新换代，尺寸更紧密，速率更高。
CFP4光模块 比CFP2进一步缩小了尺寸，宽度是CFP2的一半，电接口支持单路10Gb/s和25Gb/s，通过4x10Gb/s和4x25Gb/s实现40G/100G的模块速率。
200G/400G光模块
QSFP-DD（Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density） Q指的是“Quad”，4路的意思，DD指的是“Double Density”。将QSFP的4通道增加了一排通道，变为了8通道（double density）。它可以与QSFP方案兼容，原先的QSFP28模块仍可以使用，只需再插入一个模块即可。
光模块技术参数简介
模块是用于交换机与设备之间传输的载体，是光纤通信系统中的核心器件。其主要作用是在发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端把光信号转换成电信号。
传输速率也从千兆、万兆、25G、40G、100G到200G、400G。
1 中心波长
中心波长的单位是nm，目前主要有以下3种：
• 850nm（多模MM），成本低但传输距离短，一般只能传输500m；
• 1310nm（单模SM），传输过程中损耗大但色散小，一般用于40km以内的传输；
• 1550nm（单模SM），传输过程中损耗小但色散大，一般用于40km以上的长距离传输，最远可以无中继直接传输120km。
2 传输距离
传输距离是指光信号无需中继放大可以直接传输的距离，分为短距、中距和长距三种。一般认为2km 及以下的为短距离，10～20km 的为中距离，30km、40km 及以上的为长距离。
注意：
• 损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失，这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。
• 色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等，从而造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端，导致脉冲展宽，进而无法分辨信号值。
因此，用户需要根据自己的实际组网情况选择合适的光模块，以满足不同的传输距离要求。
3 输出光功率
输出光功率指光模块发送端光源的输出光功率。单位为W或mW或dBm。其中W或mW为线性单位，dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值）。在通信中，我们通常使用dBm来表示光功率。
P(dBm)=10Log(P/1mW)
4 接受灵敏度接受灵敏度指可以探测到的光强度，以dBm为单位。一般情况下，速率越高接收灵敏度越差，即最小接收光功率越大，对于光模块接收端器件的要求也越高。
5 激光器类型
• FP激光器：
FP激光器的谐振腔由镀膜的自然解理面形成的 ，只能实现静态单模工作。在高速调制或温度和电流变化时，会出现模式跳跃和谱线展宽。
DFB即分布式反馈激光器，其不同之处是内置了布拉格光栅，属于侧面发射的半导体激光器。DFB激光器将布拉格光栅集成到激光器内部的有源层中（也就是增益介质中），在谐振腔内即形成选模结构，可以实现完全单模工作。
6 光模块接口类型
光模块接口类型主要有MPO/MTP、双芯LC、单芯LC和RJ-45接口。
/2 
