視頻光端機(jī)市場(chǎng)需求的急劇增大，帶來(lái)了光纖帶寬容量和設(shè)備管理的新需求。為了滿(mǎn)足這種變化的要求，作為核心器件之一的光收發(fā)模塊的種類(lèi)也隨之越來(lái)越多，要求越來(lái)越高，復(fù)雜程度也以驚人的速度發(fā)展。但就總體趨勢(shì)而言，光模塊正朝著小型化、低功耗、高速率、遠(yuǎn)距離、熱插拔、智能化方向發(fā)展。
高速率
安防市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，光纖施工難度的加大，使得系統(tǒng)對(duì)于光端機(jī)單根光纖的傳輸數(shù)量越來(lái)越高，所以超高速的光模塊已經(jīng)逐漸在光端機(jī)上得到使用。傳輸速率越高、容量越大，傳送每個(gè)視頻的成本就越低。現(xiàn)在2.5G和CWDM的光模塊已經(jīng)穩(wěn)定應(yīng)用在視頻光端機(jī)上，更高4G、8G和10G的模塊也已經(jīng)成熟，目前SDH單通道光系統(tǒng)正向40Gbit/s沖擊，從現(xiàn)階段電路技術(shù)來(lái)說(shuō)，40Gbit/s已接近“電子瓶頸”的極限。速率再高，引起的信號(hào)損耗、功率耗散、電磁輻射(干擾)和阻抗匹配等問(wèn)題難以解決，并且目前的價(jià)格太高，視頻光端機(jī)暫時(shí)還沒(méi)有成熟的應(yīng)用，隨著成本的不斷降低和配套IC方案的成熟，相信很快就將得到應(yīng)用。
小型化
隨著光纖的普及，目前的光通信市場(chǎng)都朝著全光網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，光通信設(shè)備的保有量越來(lái)越大，所以對(duì)設(shè)備的體積要求越來(lái)越小。而接口板包含的接口又越來(lái)越多，進(jìn)一步加劇了設(shè)備的密度，為了適應(yīng)通信設(shè)備對(duì)光器件的要求，光模塊正向高度集成的小封裝發(fā)展。光模塊的接口從ST、FC發(fā)展到SC及更小尺寸的LC、MT-RJ型連接口形式，相應(yīng)的光收發(fā)模塊的封裝形式也從塑料封裝發(fā)展到金屬封裝。管腳排列及封裝由單排9腳、雙排5腳或10腳向金手指方向發(fā)展。SFF(Small Form Factor)小封裝光模塊采用了的精密光學(xué)及電路集成工藝，尺寸只有普通雙工SC(1X9)型光纖收發(fā)模塊的一半，在同樣空間可以增加一倍的光端口數(shù)，可以增加線(xiàn)路端口密度，降低每端口的系統(tǒng)成本。又由于SFF小封裝模塊采用了與銅線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似的MT-RJ接口，大小與常見(jiàn)的電腦網(wǎng)絡(luò)銅線(xiàn)接口相同，有利于現(xiàn)有以銅纜為主的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過(guò)渡到更高速率的光纖網(wǎng)絡(luò)以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的急劇增長(zhǎng)，具體應(yīng)用上，已經(jīng)有部分光端機(jī)廠商在使用SFF、SFP模塊，還有廠商使用單排9腳模塊加尾纖LC接口的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化。通信設(shè)備體積的變小，帶來(lái)了一個(gè)散熱的問(wèn)題，這就要求要求光電器件向低功耗的方向發(fā)展。目前的小封裝(SFF、SFP)光模塊已經(jīng)全部采用低電壓3.3v供電，保證了系統(tǒng)設(shè)備的正常工作。
熱插拔
未來(lái)的光模塊都全部支持熱插拔功能，即無(wú)需切斷電源，模塊即可以與設(shè)備連接或斷開(kāi)。由于光模塊帶熱插拔的，網(wǎng)絡(luò)管理人員無(wú)需關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)就可實(shí)現(xiàn)更換或擴(kuò)展，對(duì)系統(tǒng)的連續(xù)工作不會(huì)造成什么影響，這樣大大減小維護(hù)和升級(jí)的成本，使得終用戶(hù)能夠更好地管理他們的設(shè)備。支持這熱插拔的光模塊目前有GBIC和SFP光模塊。由于SFP的外型比較小，它可以直接插在電路板上，應(yīng)用面相當(dāng)廣。
遠(yuǎn)距離
光模塊的另一個(gè)發(fā)展方向是遠(yuǎn)距離。我國(guó)幅員遼闊，再加上光端機(jī)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大使得傳輸距離的要求也越來(lái)越高，如果用FP類(lèi)型、1310nm波長(zhǎng)激光器的光模塊，則8路視頻的光端機(jī)在典型的G652光纖系統(tǒng)中其傳輸距離也可以達(dá)到20km以上，而1路或2路的光端機(jī)其傳輸距離則可以達(dá)到40km以上。如果使用DFB類(lèi)型、1550nm波長(zhǎng)的激光器，則8路視頻的光端機(jī)也可以達(dá)到80km的傳輸，當(dāng)然，其價(jià)格也昂貴許多。值得一提的是為了節(jié)省光纖資源，現(xiàn)在很多光端機(jī)都采用單纖雙向傳輸?shù)姆绞剑饽K上也選用單纖雙向模塊，在正、反向的傳輸分別用1310nm和1550nm波長(zhǎng)的激光來(lái)配對(duì)使用，從成本方面考慮，一般選用FP類(lèi)型的激光器，那么這個(gè)時(shí)候就要注意，1550nm波長(zhǎng)的光在光纖中其色散特性較為嚴(yán)重，所以限制了它的傳輸距離，一般在低速率下也只能保證40km，如果需要傳輸較長(zhǎng)距離，則要使用DFB類(lèi)型激光器了。
智能化
SFP(Small Form Pluggable的縮寫(xiě)，即小型化封裝可熱插拔模塊)模塊，可以簡(jiǎn)單的理解為GBIC的升級(jí)版本。但SFP模塊體積比GBIC模塊減少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口數(shù)量。是采用數(shù)字診斷功能的SFP智能化光模塊。光模塊的智能化體現(xiàn)在兩方面。
是指光模塊的內(nèi)置IC具有監(jiān)測(cè)光模塊的溫度、供電電壓、激光偏置電流以及發(fā)射和接收光功率等參數(shù)。這五個(gè)參數(shù)的實(shí)現(xiàn)除了經(jīng)過(guò)采集、變換電路外都由模塊內(nèi)部的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以二進(jìn)制的形式提供給用戶(hù)訪問(wèn)。通過(guò)這些參數(shù)，可以監(jiān)測(cè)光端機(jī)的工作狀態(tài)。
第二是指光模塊具有數(shù)字診斷功能。在SFF-8472 MSA中，規(guī)范了數(shù)字診斷功能及有關(guān)SFF-8472的詳細(xì)內(nèi)容。SFF-8472保留了原來(lái)SFP/GBIC在地址A0h處的地址映射，并在地址A2h處又新增了一個(gè)256字節(jié)的存貯單元。這個(gè)存貯單元除了提供參數(shù)偵測(cè)信息外，還定義了報(bào)警標(biāo)志或告警條件以及各個(gè)管腳的狀態(tài)鏡像。根據(jù)該規(guī)范規(guī)定，在模塊內(nèi)部的電路板上偵測(cè)和數(shù)字化參數(shù)信號(hào)。然后，提供經(jīng)過(guò)標(biāo)定的結(jié)果或提供數(shù)字化的測(cè)量結(jié)果及標(biāo)定參量。被監(jiān)測(cè)的信息被存貯在標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，通過(guò)雙纜串行接口進(jìn)行讀取。光模塊中的數(shù)字診斷功能為系統(tǒng)提供一種性能監(jiān)測(cè)手段，可以幫助系統(tǒng)管理預(yù)測(cè)光模塊的壽命、定位并隔離系統(tǒng)故障。故障隔離特性可以使系統(tǒng)管理員快速定位鏈路故障的位置，無(wú)論是在模塊內(nèi)還是在線(xiàn)路上，是在本地模塊還是在遠(yuǎn)端模塊上。通過(guò)快速定位故障，減少了系統(tǒng)的故障修復(fù)時(shí)間。
另外為了配合光模塊熱插拔的特點(diǎn)，智能化模塊還預(yù)留有一定的存儲(chǔ)單元。客戶(hù)可以在存儲(chǔ)單元內(nèi)寫(xiě)入密碼或協(xié)議等信息，限制未授權(quán)者隨意更換SFP模塊，從而保證生產(chǎn)廠商的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和客戶(hù)利益。
由于SFP模塊易于互換，跟傳統(tǒng)焊接模塊相比，光電或者光纖網(wǎng)絡(luò)更容易升級(jí)和維護(hù)。可移走或者替代單個(gè)模塊來(lái)修理或者升級(jí)，而不是替換包含多個(gè)焊接模塊的整個(gè)電路板。這能大大減小維護(hù)和升級(jí)的成本。并且SFP具有多種優(yōu)勢(shì)：(1)高性能，具有突出的機(jī)械和光電特性，并且對(duì)用戶(hù)友好;(2)互聯(lián)距離長(zhǎng)，支持1000Base-LH標(biāo)準(zhǔn)，采用單模光纖時(shí)，長(zhǎng)距離可達(dá)70km;(3)可以連接多種光纖，除了有支持1000Base-LH標(biāo)準(zhǔn)的SFP，還有支持1000Base-SX和1000Base-LX標(biāo)準(zhǔn)的SFP。
雖然在目前的視頻光端機(jī)上，單排9腳模塊占據(jù)了絕大部分應(yīng)用。但就模塊的發(fā)展趨勢(shì)而言，具備以上優(yōu)點(diǎn)的SFP光模塊已逐漸成為主流光模塊。未來(lái)光元器件的熱點(diǎn)主要集中在三大塊，廣域網(wǎng)、接入(PON)網(wǎng)絡(luò)以及LAN/SAN的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，基于MSA模塊以及PON網(wǎng)絡(luò)的有源器件將是一個(gè)非常火爆的市場(chǎng)，同時(shí)隨著城域接入和數(shù)據(jù)通信的迅速增，而SFP光模塊的出現(xiàn)滿(mǎn)足了視頻光端機(jī)后續(xù)的發(fā)展需要，與不斷增長(zhǎng)的通信系統(tǒng)一樣，智能SFP模塊技術(shù)代表了新一代光模塊的發(fā)展趨勢(shì)，是下一代高速光模塊的基石。
