光电转换模块

Ⅰ 什么是光转电模块

光转电模块即光电转换器。

光电转换器是一种类似于基带MODEM（数字调制解调器）的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，是光信号，分为全双工流控，半双工背压控制。

有百兆光纤收发器和千兆光纤收发器之分，是一种快速以太网，其数据传输速率达1Gbps,仍采用CSMA/CD的访问控制机制并与现有的以太网兼容，在布线系统的支持下，可以使原来的快速以太网平滑升级并能充分保护用户原来的投资，千兆网技术已成为新建网络和改造的首选技术。

(1)光电转换模块扩展阅读：

线缆选型

综合布线系统包含建筑群布线子系统、建筑物主干布线子系统、水平布线子系统（包含工作区电缆）三大布线子系统。千兆网综合布线系统除具有一般快速以太网综合布线系统设计的特点之外，更重要的是要合理选择UTP、光缆及接插件。

1、光缆的选择

光缆主要用于建筑群布线子系统，对抗干扰要求高或建筑物主干距离超过100m的场合也用光缆作为建筑物主干布线子系统。选择光缆应根据实际距离并结合802.3z规范进行。在满足技术要求的前提下再虑经济问题。

2、双绞线的选择

双绞线在三大综合布线子系统中所占比例最大，它的使用在很大程度上决定了综合布线系统的性能，必须合理选用。

Ⅱ SFP+光模块接口——万兆以太网硬件设计

SFP+：引领万兆以太网的高速接口革命

SFP+，作为10Gbps数据传输的革命性光电信号转换模块，正在逐步取代GBIC，以其小巧的身躯和可热插拔的特性，成为万兆以太网设计的首选。它区分于其他接口类型，如SFP、QSFP和QSFP+，主要体现在其惊人的传输速率上，达到了10Gbps的新高度。

光与电的完美交汇

在设计SFP+模块时，关键在于对引脚信号的深入理解。以SFF-8431的数据手册为例，它揭示了SFP+模块内部的复杂世界。值得注意的是，尽管SFP+不内置CDR电路，但其电气接口SFI具备100ohm的差分阻抗，这对保证数据传输的稳定性至关重要。

Host PCB的精密连接

在Host PCB上，SFP+模块的接口管脚包括发射地、通信数据线、时钟线、速率选择和接收状态信号等。这些连接需要遵循严格的规范，如TxDisable信号需上拉到Vcc，VeeR和VeeT则需进行隔离，以确保信号的准确传输。

电平转换与信号处理

TTL电平在传输过程中需通过串联22ohm或33ohm电阻来防止过冲。而CML接口在10Gbps速率下，需确保RS0-1的拉高。在低速模式下，推荐使用4.7K-10K上拉电阻，而在RS0-1的低速模式下，则需要大于30Kohm的下拉电阻以确保信号的清晰。

ESD防护与电气标准

SFP+光模块已经满足EN61000-4-2静电放电标准，无需额外的ESD设计，这为设计者提供了极大的便利。在电气标准上，低速管脚需遵循与Host端的一致性，以确保兼容性和性能。

布局艺术：优化信号传输

在布局上，发射信号线应优先选择短而优的路径，而接收信号线则可以放宽一些要求。设计时，务必参考高速数字系统设计的专业书籍，关注信号时延、差分线规则、耦合和串扰的影响，以及确保平面完整性，以实现最佳的信号传输性能。

更多硬件设计深度解析，敬请期待

SFP+接口的设计并非止步于此，随着技术的不断发展，我们将揭示更多关于万兆以太网硬件设计的精华，敬请关注后续的深度分享。