一、前言

光纤收发器是网络数据传输中必不可缺少的一种设备，那么什么是光纤收发器呢？光纤收发器都有什么组成的呢？光纤收发器在数据传播过程中起到什么作用呢? 

二、光纤收发器的定义

光纤收发器，是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器(Fiber Converter)。

三、光纤收发器的功能结构

光纤收发器包括三个基本功能模块：光电介质转换芯片、光信号接口(光收发一体模块)和电信号接口(RJ45)，如果配备网管功能则还包括网管信息处理单元。

四、光纤收发器的应用开发背景

产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用;同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。  

在一些规模较大的企业，网络建设时直接使用光纤为传输介质建立骨干网，而内部局域网的传输介质一般为铜线，如何实现局域网同光纤主干网相连呢?这就需要在不同端口、不同线形、不同光纤间进行转换并保证链接质量。

光纤收发器的出现，将双绞线电信号和光信号进行相互转换，确保了数据包在两个网络间顺畅传输，同时它将网络的传输距离极限从铜线的100米扩展到100多公里(单模光纤）

光纤收发器有哪些基本特点：

1. 对网络协议完全透明。  

2. 提供超低时延的数据传输。  

3. 支持超宽的工作温度范围。   

4. 采用专用ASIC芯片实现数据线速转发。可编程ASIC将多项功能集中到一个芯片上，具有设计简单、可靠性高、电源消耗少等优点，能使设备得到更高的性能和更低的成本。  

5. 可网管设备能提供网络诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等功能，能提供完整的操作日志和报警日志。   

6. 机架型设备可提供热拔插功能，便于维护和无间断升级 。  

7.支持齐全的传输距离(0～120公里)。   

8. 设备多采用1+1的电源设计，支持超宽电源电压，实现电源保护和自动切换。

五、光纤收发器的分类

光纤收发器的种类繁多，按不同的分类方式其种类也相应发生变化。

1.按光纤的性质可以分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。

由于使用的光纤不同，收发器所能传输的距离也不一样，多模收发器一般的传输距 离2公里以内，而单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里; 

需要指出的是因传输距离的不同，光纤收发器本身的发射功率、接收灵敏度和使用波长也会不一样。 如5公里光纤收发器的发射功率一般在-20～-14db之间，接收灵敏度为-30db，使用1310nm的波长；而120公里光纤收发器的发射功率多在-3～0dB之间，接收灵敏度小于-36dB，使用1550nm的波长。 

2.按所需光纤可分为单纤光纤收发器和双纤收发器

顾名思义，单纤设备可以节省一半的光纤，即在一根光纤上实现数据的接收和发送，在光纤资源紧张的地方十分适用。这类产品采用了波分复用的技术，使用的波长多为1310nm和1550nm。随着单纤光纤收发器使用的不断增多，产品已经成熟稳定。双纤收发器一对收发器之间需要用到两芯光纤传输。

3.按工作层次/速率来分，可以分为单10M、100M、1000M、10/100M自适应、10/100/1000M自适应的光纤收发器。

其中多数单10M、100M和1000M的收发器产品工作在物理层，在这一层工作的收发器产品是按位来转发数据。该转发方式具有转发速度快、时延低等方面的优势，适合应用于速率固定的链路上。

而10/100M、10/100/1000M光纤收发器是工作在数据链路层，使用存储转发的机制，这样转发机制对接收到的每一个数据包都要读取它的源MAC地址、目的MAC地址和数据净荷，并在完成CRC循环冗余校验以后才将该数据包转发出去。     

存储转发的好处一来可以防止一些错误的帧在网络中传播，占用宝贵的网络资源，同时还可以很好地防止由于网络拥塞造成的数据包丢失，当数据链路饱和时存储转发可以将无法转发的数据先放在收发器的缓存中，等待网络空闲时再进行转发。这样既减少了数据冲突的可能又保证了数据传输的可靠性，因此10/100M、10/100/1000M的光纤收发器适合于工作在速率不固定的链路上。

4.按结构来分，可以分为桌面式(独立式)光纤收发器和机架式光纤收发器。

桌面式光纤收发器适合于单个用户使用，如满足楼道中单台交换机的上联。

机架式(模块化)光纤收发器适用于多用户的汇聚，如小区的中心机房必须满足小区内所有交换机的上联。

5.按网管可以分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。   

按管理类型可分为，非网管型以太网光纤收发器：即插即用，通过硬件拨码开关设置电口工作模式。

网管型以太网光纤收发器：支持电信级网络管理 。

6.按电源类型可分内置电源光纤收发器和外置电源光纤收发器

内置电源光纤收发器：内置开关电源为电信级电源;

外置电源光纤收发器：外置变压器电源多使用在民用设备上。

前者的优势在于能支持超宽的电源电压，更好地实现稳压、滤波和设备电源保护，减少机械式接触造成的外置故障点;后者的优势在于设备体积小巧和价格便宜。 

7.按工作方式可分为全双工方式和半双工方式。

全双工方式(fullduplex)是指当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工制，全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟;

半双工方式(half duplex)是指使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工制。

采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。

六、光纤收发器的应用范围

本质上光纤收发器只是完成不同介质间的数据转换，可以实现0-120Km内两台交换机或计算机之间的连接，但实际应用却有着更多的扩展。    

1. 实现交换机之间的互联。   

2.实现交换机和计算机之间的互联。  

3.实现计算机之间的互联。     

4. 传输中继：当实际传输距离超过收发器的标称传输距离，特 别是实际传输距离超过120Km的时候，在现场条件允许的情况下，采用2台收发器背对背进行中继或采用光-光转换器进行中继，是一种很经济有效的解决方案。     

5. 单多模转换：当网络间出现需要单多模光纤连接时，可以用1台多模收发器和1台单模收发器背对背连接，解决了单多模光纤转换的问题。    

6.波分复用传输：当长距离光缆资源不足，为了提高光缆的使用率，降低造价，可将收发器和波分复用器配合使用，让两路信息在同一对光纤上传输。

七、光纤收发器的典型应用

八、光纤收发器使用注意事项

光纤收发器有多种不同的分类，而实际使用中大多注意的是按光纤接头不同而区分的类别：SC接头光纤收发器和FC/ST接头光纤收发器。      

在使用光纤收发器连接不同的设备时，必须注意使用的端口不同。      

1. 光纤收发器到100BASE-TX设备（交换机，集线器）的连接：      

确认双绞线的长度最长不超过100米；      

连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（Uplink口），另一端到100BASE-TX设（交换机，集线器）的 RJ- 45口（普通口）。      

2.光纤收发器到100BASE-TX设备（网卡）的连接：      

确认双绞线的长度最长不超过100米；      

连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（100BASE-TX口），另一端到网卡的RJ-45口。      

3.光纤收发器到100BASE-FX的连接：  

确认光纤长度没有超出设备能提供的距离范围；     

光纤的一端连光纤收发器的SC/FC/ST接头，另一端连接100BASE-FX设备的SC/ST接头。

另外需要补充的是很多用户在使用光纤收发器时认为：只要光纤的长度在单模光纤或多模光纤所能支持的最大距离内就可以正常使用。其实这是一种错误的认识，这种认识只有在连接的设备都是全双工的设备时才是正确的，当有半双工的设备时，光纤的传输距离就有一定的限制了。