10G光纤来了，收发器和线缆的变化有哪些？

光纤收发器的概述

光纤收发器：Transceiver。

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。

简单的说，光纤收发器的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。

光纤收发器的发展

根据不同的封装格式，比较常见的有1X9，GBIC，SFF，SFP。

1X9光模块

1X9，最早的光模块产品，是直接固化在通讯设备的电路板上的固定模块，采用SC接口。

1X9向两方面发展:

● 支持热插拔，即成为了GBIC(Gigabit interface Converter)千兆位接口转换器。其与1X9封装模块相比，优势是：GBIC产品是一个独立的模块，用户可以更方便的更新维护光模块。

● 小型化，即成了SFF光模块。

GBIC和SFF光模块都曾经有过很广泛的应用。

GBIC光模块

随着网络的迅猛发展，GBIC模块的缺点也日益显现出来。其个头太大，板卡上无法容纳足够数量的GBIC，不能适应网络发展的需要。

SFP光模块

SFP(Small Form Pluggable)小型可插拔模块诞生：既继承了GBIC的热插拔特性，又借鉴了SFF小型化的优势。其体积仅为GBIC的1/2到1/3,极大增加了网络设备的端口密度。

2002年7月18日IEEE通过了802.3ae,万兆以太网诞生。

Xenpak光模块

Xenpak是针对10G以太网推出的第一代光模块，采用IEEE802.3ae标准中的10G附加单元接口(XAUI)作为数据通路;支持所有IEEE802.3ae定义的光接口，其在单模光纤上传输距离可达到10KM。

缺点：Xenpak模块安装到电路板上需要在电路板上开槽，实现较复杂，无法实现高密度应用，而且其体积大，功耗也较大。

X2光模块

Xpak和X2光模块是由Xenpak标准演变而来，其内部功能模块与前者基本相同，经过改进后体积只有Xenpak的1/2，可以直接放到电路板上。提供两种接口，既可用于10G以太网，也可用于10G FC。

Xpak和X2标准非常相接近，两种规格最终融合到一起。虽然比Xenpak体积小，但其成本比Xenpak高，只能作为一种过渡性的产品，很多厂商都慢慢放弃Xpak和X2光模块的开发，转向XFP。

XFP光模块

XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable)，万兆小型可插拔模块。美国Finisar公司联合大约10个公司在2002年成立XFP多元协议组织(MSA)。XFP是继Xpak或X2的新一代产品，不仅外形紧凑，成本也是最低廉，因此具有很大的优势。XFP只是一个光收发器，所以与协议实现无关，可以普遍适用10G以太网和10G FC。

SFP+光模块

SFP+光模块基于XFP基础采用SFP封装技术，外形尺寸比X2和XFP封装更紧凑(尺寸与SFP相同)，成本比XFP，X2，Xenpak产品低。到2010年已经取代XFP成为10G市场主流。

光纤接口的介绍

光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。其原理是利用光从光密介质进入光疏介质从而发生了全反射。通常有SC，ST，LC，FC等几种类型。

FC：Ferrule Connector，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式是螺丝扣。

SC：Standard Connector，是标准方形接头，采用工程塑料，能耐高温，不易氧化。 SC光纤接口主要用于局域网交换环境，像交换机设备侧一般都用SC接口。

LC：Lucent Connector，该接头与SC接头形状相似，较SC小一些，LC接头一般会接SFP或SFP+模块。

光纤Cable

光纤又叫光导纤维，英文名是 OPTIC FIBER，通讯用光纤由外敷塑料保护层的细如毛发的玻璃丝组成，玻璃丝由芯层和包层两部分组成。

光纤的优点:①通信容量大，传输距离远 ②信号串扰小 ③不受电磁干扰，传输质量好 ④尺寸小，重量轻 ⑤材料来源丰富。缺点：质地脆，机械强度差，其弯曲半径不能过小。

光纤的分类：

根据光在光纤中传播模式不同：分为单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF)。每一束光都可以称为一个“模”光，多模光纤以发光二极管作光源，允许多束光在光纤中同时传播，到达另一端点的时间不同，发生模分散现象。而单模光纤以激光器作光源，只有一束光进入光纤。

单模与多模光纤的性能比较：

多模光纤芯径大(62.5μm或50μm)，由于模分散现象，因而带宽较窄，传输容量小，传输距离短。工作波长在850nm或1310nm，与光器件的耦合相对容易。

单模光纤芯径小(10μm左右)，工作波长在1310nm和1550nm。其传输带宽较宽，传输容量大，传输距离远(最远可达100公里)，与光器件耦合相对困难。

对于光模块来说，并没有单模和多模之分。所谓单模，多模模块，指的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输性能。

单模模块比多模模块价格要贵。

OM3(Optimized Multimode 3，优化的多模3)光纤(没有优化的线径50μm光纤称为OM2光纤，而线径为62.5μm的光纤称为OM1光纤)。主要用Brocade和Csico SAN switch。

SC端头接插入X2模块的ProCurve交换机，LC端头接SFP+模块

Copper Cable同轴电缆

同轴电缆：同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线，塑料绝缘体，网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层形成电流回路。因为中心铜线和网状导电层为同轴关系而得名。

直连线的优缺点：与光纤传输相比，其价格非常便宜。然而其体积大，占用大量空间;不能承受缠结,压力和严重的弯曲;与双绞线相比，其成本也很高。

作者：徐长亮

来源：51CTO