'''光电模块'''指网络设备上那些可以热插拔的小盒子：一端是主机的电信号，另一端是光纤里的光信号，它负责把'''电变成光、把光变回电'''。
本页属现实技术说明，讲的是'''读规格与选型的通用方法'''，不判断任何厂家的产品优劣；凡本馆未复核的具体数值均已注明。
== 一、它内部在干什么 ==
一条光链路的两端各有一个模块，每个模块里有收发两部分：
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! 环节 !! 发送侧（电→光） !! 接收侧（光→电）
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| 电接口 || 主机侧串行器解串器（SerDes）送来的差分电信号 || 还原成主机侧差分电信号
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| 驱动与时钟 || 驱动芯片（driver）按信号调制激光器；有的方案内含重定时器（retimer）或数字信号处理器（DSP） || 时钟数据恢复（CDR）、均衡与判决
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| 光器件 || 激光器组件（TOSA）：发光并耦合进纤 || 探测器组件（ROSA）：光电二极管把光变回电流
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| 前端模拟 || —— || 跨阻放大器（TIA）与限幅放大（LA）把微弱电流变成可用电压
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| 复用与解复用 || 多波长方案里把几条波长合成一路 || 把一路分开成几条波长
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; 一个必须记住的口径
: 模块'''不是'''交换机性能的一部分，它是'''链路预算的一部分'''。同一个速率档可以有不同距离、不同功耗、不同价格的模块，差别全在激光器、色散处理与是否带 DSP。
== 二、封装尺寸谱系 ==
同一代速率往往有好几种封装，它们'''互不兼容'''，面板密度与散热余量也不同：
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! 封装 !! 电通道（常见口径） !! 典型用途 !! 备注
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| SFP || 1 通道 || 百兆、千兆铜口与光口 || 长寿接口，仍在网数量极大
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| SFP+ || 1 通道（万兆） || 10GBASE-R 系、光纤通道 || 把万兆压到 SFP 尺寸是它流行的重要原因
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| SFP28 || 1 通道（二十五吉） || 25G 接入与服务器口 || 尺寸同 SFP+，速率档不同；'''部分'''设备支持 SFP28 口降档跑 10G，须查兼容表
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| QSFP+ || 4 通道（各 10 吉） || 40G，以及拆成四条万兆的分缆用法 || 「一拆四」在布线上是常见但容易出错的做法
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| QSFP28 || 4 通道（各 25 吉） || 100G || 数据中心接入与服务器主流档之一
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| QSFP56 || 4 通道（各 50 吉 PAM4） || 200G || 与 QSFP28 尺寸相近，电口速率不同
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| QSFP-DD || 8 通道 || 400G、800G || DD 表示双倍密度；对旧 QSFP28 模块的兼容工作方式受'''通道数与速率档'''限制，不能当作等价
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| OSFP || 8 通道 || 400G、800G 及更高 || 尺寸略大，散热与功耗余量更宽，与 QSFP-DD 为两条并行路线
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| CFP / CFP2 / CFP8 || 多通道 || 早期长距与相干 || 尺寸大、功耗高，正被小型化相干方案取代
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; 尺寸与功耗的关系
: 封装'''越小不等于越省'''。小型化往往把热密度推高，模块是否能在设备上稳定工作取决于风道、导冷片与机箱供电，而不是标称速率。
: 面板密度、每端口功耗与散热余量这三件事共同决定「一台设备实际能插多少模块」——这是规格表上最容易忽略的一条。
== 三、管理接口：模块能被读什么 ==
可插拔模块通过主机上的两线串行接口（I²C 类）暴露一份内部存储器，交换机据此识别模块并读数：
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! 规范 !! 适用封装（常见对应） !! 里面通常有什么
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| SFF-8472 || SFP / SFP+ || 数字诊断监控（DDM/DOM）：温度、供电电压、激光器偏置电流、发送光功率、接收光功率，各量的告警与警告门限；厂商与序列号信息；校准方式（内/外）
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| SFF-8636 || QSFP+ / QSFP28 || 页（page）分区的存储器映射：标识、控制与状态、告警、每通道监控、诊断；通道使能与速率档控制
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| CMIS || QSFP-DD / OSFP 及新一代 || 更细的状态机与分栏（bank）分页；模块低功耗/上电就绪/就绪等状态；可配置的数据通路（application advertisement）；主机与模块双方能力协商
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; 三条实际用法
: 一、'''接收光功率是最有用的一个读数'''。它能直接告诉你「这条纤衰了多少」，而不只是「有没有链路」。
: 二、读数'''有单位与量程'''，且偏置电流会随激光器老化上升——偏置电流逐年变大是激光器寿命的正常征兆，工程上据此预判更换。
: 三、识别信息（厂商码）被部分设备用于兼容性校验，这就是「同一规格的两只模块，一只被接受一只被拒」的现实来源。本馆不评价该做法。
== 四、激光器与调制：距离从哪里来 ==
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! 器件/方式 !! 常见波长或波段 !! 特点与代价
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| VCSEL || 850 纳米 || 便宜、功耗低、驱动简单；只适合多模短距，受模式色散限制
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| FP 激光器 || 1310 纳米附近 || 低成本单模，色散容限小，速率上来后不占优
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| DFB 激光器 || 1310 / 1550 纳米 || 线宽窄、单模稳定，中长距主力；波分方案要求波长可控
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| EML || 1550 纳米为主 || 高速长距常用，成本与功耗更高，常需温控
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| 硅光调制 || 1310 纳米附近波段 || 用硅平台做调制与集成，利于集成度与成本；本馆不判断其成熟度
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| 相干（IQ 调制 + DSP） || 1550 纳米波段，可波长可调 || 用 DSP 补偿色散与偏振模色散，长距与大容量主力；功耗与成本最高
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; 调制格式：NRZ 与 PAM4
: NRZ 用电平的两个状态每符号携带 1 比特；PAM4 用四个电平每符号携带 2 比特，于是同样符号率下速率翻倍。
: 代价写得很直白：'''眼图张开度变小、信噪比余量变少'''，所以 PAM4 一代普遍要求更强的前向纠错，模块内也常配 DSP 做均衡。
: 从每通道二十五吉比特的 NRZ 走到每通道五十吉比特、再到一百吉比特，主要的技术变化就是这条。
; 单纤与双纤
: 常规是双纤（一发一收）。单纤双向（BiDi）用两个波长在一根纤上反向传输，用于光纤资源不足的场合；
: 它的代价是'''两端必须成对配 A/B 型号'''，装反表现为完全不通。
== 五、读规格时该看的十格 ==
# 速率与 PHY 名（对应到 IEEE 的哪一档，见[[以太网速率谱系]]）
# 光纤类型与模式（多模 OM3/OM4/OM5，单模 OS2 及 ITU-T G.65x）
# 连接器与端面（LC 双工、MPO 多芯、APC 或 UPC，见[[光纤与连接器]]）
# 标称距离与'''链路预算（dB）'''，后者比前者更有用
# 波长与是否波分复用（CWDM/DWDM/短波分）
# 功耗与外壳温度范围（商业与工业档不同，工业档通常更宽）
# 管理接口版本（SFF-8472 / SFF-8636 / CMIS 及其版本）
# 是否含 DSP、是否 FEC 旁路（两个不同设备的 FEC 策略要一致）
# 设备兼容列表与厂商码要求
# 激光安全等级与标识（IEC 60825 口径；不可直视端面）
== 六、现场最常遇到的六件事 ==
* '''端面污染'''：在光链路故障原因里长期排在最前。一根擦过的纤和一根没擦过的纤，可能差出好几个分贝。用一键式清洁笔与端面检查仪，不要用衣服和纸。
* '''光纤类型搞混'''：把单模跳线插进多模模块（或反之）常常仍能「亮链路」，但误码与距离完全不对。
* '''弯曲'''：跳线被压在机柜挡板上有微弯损耗，特征是「动一下就好、装回去就坏」。
* '''一拆四的分缆'''：一条 QSFP 通道拆成四条万兆时，两端封装、通道使能与管理面配置必须一致，否则表现为只通两三条。
* '''热插拔与静电'''：模块是静电敏感器件；带电拔插要按设备的端口禁用（port disable）流程做，管理面先下再拔。
* '''兼容性拒绝'''：交换机报错「不支持的模块」时，先查该型号的兼容列表与是否需要厂商码，再判断是否退货。
== 七、正在变化的方向 ==
; LPO / LRO（线性可插拔光学）
: 思路是把模块里的 DSP 去掉，让主机的串行器解串器承担均衡，从而降低功耗与成本；代价是对主机侧余量与互操作要求更严。本馆只记录该方向存在，不判断其部署成熟度。
; CPO（共封装光学）
: 把光引擎与交换芯片封在同一基板附近，进一步缩短电通道。它带来功耗与密度收益，同时'''把「可插拔」这件事的维护模型换掉了'''——现场更换与升级路径是它争议最大的地方。
; 更高速的串行器解串器
: 每通道一百吉比特与更高每通道速率的世代，直接决定 800G/1.6T 一代能否用更少通道做到目标速率；相关规范项目仍在推进，本馆未复核其最新名单。
== 参见 ==
* [[网络标准入门]] · [[以太网速率谱系]] · [[光纤与连接器]] · [[双绞线与8P8C]]
* [[网络管理协议与发现协议]] · [[无线局域网标准]]
== 出处 ==
* 封装与管理接口名目：SFF 规范族（SFF-8472、SFF-8636）、CMIS（通用管理接口规范）、QSFP-DD MSA 与 OSFP MSA 等多边互操作协议；速率与距离口径见 IEEE 802.3 系列对应条款。[本页为现实技术普及条目。封装与通道数的对应关系为行业通行口径，本馆未逐格复核各 MSA 文档版本；具体产品的电口速率、功耗与兼容矩阵以厂家文档为准。]
* 激光安全等级：IEC 60825 系列。端面检测：IEC 61300-3-35。连接器与光纤见[[光纤与连接器]]。
* 「LPO/LRO」「CPO」「硅光」为现实公开报道中的方向名目，本馆按名目收录，不判断其商用成熟度与优劣。
* 「现场最常遇到的六件事」与「读规格时该看的十格」为本馆按工程常识撮合的操作归纳，属「本馆推定」。
[[Category:技术]]
[[Category:网络标准]]