光纤网络中的光纤收发器

光纤网络在 20 世纪后期发展起来，以满足日益增长的带宽需求并实现更快的通信网络。光纤收发器使用激光作为光源，通过一根或多根玻璃线（光纤）传输信号。与铜线/电线通信相比，光纤收发器具有多项优势，例如通信距离更长、带宽更大和数据速率更高。除了光纤收发器提供的巨大优势外，还需要采取一些额外措施来确保网络可靠而稳健，其中包括处理光纤弯曲、耦合、拼接以及使用适当的收发器通过光纤网络进行通信。光纤收发器有各种类型和外形尺寸，从千兆位接口转换器（通常称为 GBIC）发展到小型可插拔（通常称为 SFP），再到 C 型可插拔（通常称为 CFP）。

所有上述收发器都为光纤提供接口，以便将其端接在通信设备（如交换机或路由器）上。收发器的选择取决于各种因素，包括：

• 通信链路的长度
• 所用光纤光缆的类型，即单模或多模
• 通信设备上的插槽类型
• 通信链路的带宽

让我们在接下来的章节中深入了解光纤收发器的演变。

千兆位接口转换器 (GBIC) 收发器
GBIC 收发器于 1990 年由小型化委员会 (SFF 委员会) 首次推出并标准化。开发这种收发器的主要原因是能够使用光纤光缆连接两个或更多通信设备，并允许更多带宽和更长距离的直接链路。GBIC 收发器通常在单个链路上提供高达 1Gbps 的双工带宽，尽管它已经过测试，速度高达 2.5Gbps。

GBIC 收发器通常使用 SC 连接器来端接光纤光缆。GBIC 收发器也可用于 1000BASE-T，以端接常见的双绞线铜缆。GBIC 的主要特点之一是它是热插拔的，即，无需关闭通信设备的电源即可插入或移除 GBIC。这样，即使添加了新链接，通信网络也能始终保持在线。

SFF 委员会标准文件定义的 GBIC 收发器尺寸为 57.15mm x 12.01mm x 30.48mm（长 x 高 x 宽）。通信设备中的 GBIC 插槽也是根据上述尺寸设计的。

小型可插拔 (SFP) 收发器
SFP 收发器是光纤收发器发展的下一步，这也是 SFF 委员会在 2001 年制定的标准。与前代产品相比，SFP 收发器的尺寸要小得多。通信设备中 SFP 插槽的尺寸与普通电气以太网端口有些相似。 SFF 委员会标准文件中给出的尺寸如下表所示：

收发器宽度，正面 13.7 毫米
收发器高度，正面 8.6 毫米
收发器宽度，背面 13.4 毫米
收发器高度，背面 8.5 毫米
收发器总长度 56.5 毫米

这里有必要提一下，已经开发了几种 SFP 变体，以使用类似的外形尺寸支持更高的带宽。在 SFP+、XFP、XENPAK、X2 之间是支持 10Gbps 双工链路的收发器，QSFP 收发器支持高达 40Gbps 的链路，尺寸比 SFP 和 SFP+ 稍大。

C 外形尺寸可插拔 (CFP) 收发器
为了满足对更高速通信日益增长的需求，工程师们开始着手开发能够支持 100Gbps 及更高带宽的收发器。 2009 年，CFP MSA 推出了一种名为 CFP 的新标准化收发器，可支持 100Gbps 流量。CFP 模块的尺寸为 144.8mm x 82mm x 13.6mm（长 x 宽 x 高）。

CFP 收发器在单模光纤光缆上支持长达 10km 的链路长度，在激光优化多模光纤光缆上支持长达 150m 的链路长度。CFP 收发器的变体也已作为标准开发，CFP2 以较小的尺寸支持高达 100Gbps 的速度，CFP4 以与 QSFP 收发器类似的尺寸支持高达 100Gbps 的速度。

结论
鉴于上述有关光纤收发器的进步和发展的细节，更快的通信速度和更小的尺寸的趋势在未来将继续下去，这是势在必行的。如今，几乎每个人都拥有一部智能手机、一台平板电脑、一台笔记本电脑和一台台式电脑，它们都连接到某种网络，甚至连手表和电视机都连接到互联网。互联网流量的大幅增长催生了对光纤网络发展的需要。在不久的将来，我们现有的技术可能不足以满足下一代智能设备的需求，因此开发和研究正在以更快的速度继续进行，以应对技术的进步。