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一、光纤收发器的定义 光纤收发器又叫光电转换器，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。观察角度的不同使人们对光纤收发器有着不同的认识，比如按传输速率分为单10M、100M的光纤收发器、10/100M自适应的光纤收发器和1000M光纤收发器；按工作方式分为工作在物理层的光纤收发器和工作在数据链路层的光纤收发器；如果从结构角度来看分桌面式（独立式）光纤收发器和机架式光纤收发器；按接入光纤的不同又有多模光纤收发器和单模光纤收发器两种叫法。此外还有单纤光纤收发器和双纤光纤收发器，内置电源光纤收发器和外置电源光纤收发器以及网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。光纤收发器在数据传输上打破了以太网电缆的百米局限性，依靠高性能的交换芯片和大容量的缓存，在真正实现无阻塞传输交换性能的同时，还提供了平衡流量、隔离冲突和检测差错等功能，保证数据传输时的高安全性和稳定性。 二、光纤收发器的应用 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台单多模转换器进行连接，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。 三、光纤收发器的分类 光纤收发器又叫光电转换器，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。 观察角度的不同使人们对光纤收发器有着不同的认识： 比如按传输速率分为单10M、100M的光纤收发器、10/100M自适应的光纤收发器和1000M光纤收发器； 按工作方式分为工作在物理层的光纤收发器和工作在数据链路层的光纤收发器； 如果从结构角度来看分桌面式（独立式）光纤收发器和机架式光纤收发器； 按接入光纤的不同又有多模光纤收发器和单模光纤收发器两种叫法。 此外还有单纤光纤收发器和双纤光纤收发器，内置电源光纤收发器和外置电源光纤收发器以及网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。 光纤收发器在数据传输上打破了以太网电缆的百米局限性，依靠高性能的交换芯片和大容量的缓存，在真正实现无阻塞传输交换性能的同时，还提供了平衡流量、隔离冲突和检测差错等功能，保证数据传输时的高安全性和稳定性。 四、光纤收发器在组网时的应用 1、多模光纤收发器、多模光纤 光纤收发器是一种将以太网的电信号和光信号进行互换的以太网传输媒质转换设备，而在网络上传输数据的光纤分为多模光纤和单模光纤，多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，与相对应的单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm.但是这些技术数据对于我们来说不是很直观，其实要区别多模光纤与单模光纤，看颜色就可以。多模光纤的尾纤（即从是终端盒引出接光纤收发器那一段线路）的颜色是桔红色，如图1所示 图1 而单模光纤的尾纤的颜色为黄色，如图2所示： 图2 从组网应用上，由于多模光纤无法进行长距离的传输，一般只能用于楼宇内部及楼宇间的联网，但由于多模光纤及对应的光纤收发器比较便宜，所以还是在一定范围内得到了应用。比如祥子所在单位的办公大楼内综合布线采用的就是多模光纤，另外，很多学校组建内部的校园网时也是使用的多模光纤。 2、单模光纤收发器系列 随着技术的进步，单模光纤开始进入长距离的组网操作（从几公里至一百多公里），而且发展势头非常迅猛，没几年的时间，从就高端应用进入了寻常百姓家，从祥子所从事的工程来看，现在某些重点客户家里开通网络时都是直接使用的光纤收发器（所谓的FTTH模式，光纤到户），使用光纤收发器组网已经成为广电开展增值业务非常普遍的一种形式。下面介绍的各种型号的光纤收发器，都是基于单模光纤的。 ❶、双纤单网口 所谓双纤单网口光纤收发器，就是利用两根光纤（一收一发），一组光纤收发器实现电信号至光信号、光信号再到电信号的转换，设备通常如图3所示： 图3 记得应该是2000年左右，当时这种设备还是一种高端设备，一对光纤收发器要几千元，但是能够实现长距离传输很神奇，而且相比电缆传输（MODEM拨号、DDN）有抗干扰能力强，信号质量好的特点，所以在开通业务时特别受用户的欢迎，当时听到用户对于光纤联网的肯定，我们作为工程技术人员心里也是美滋滋的。 这里的网络设备可能是交换机，也可能是服务器，那么光纤收发器输出的那根网线，究竟是直通线还是交叉线呢，这个问题当时可算是一个大问题，祥子每次都要翻阅说明书，查看说明书里面介绍的这款型号具体对于服务器还是交换机是直通线还是交叉线，但是后来随着组网经验的积累，发现了一个规律，那就是可以将光纤收发器当作一台PC机看，PC机与交换机相连是直通线，PC机与服务器相连是交叉线，那么光纤收发器与交换机相连就是直通线，与服务器相连就是交叉线。当然，现在随着技术进步，光纤收发器的网口也一般做成了自适应模式（自动匹配交叉线和直通线），工程使用时也相应方便了很多。 ❷、单纤单网口 随着业务的不断发展，我们面临着一个不可回避的问题，那就是光纤资源紧张，有些单位要联网，但是线路上只有一根可用的光芯了，这个时侯怎么办，好在随着技术的进步，厂家也开发出了新的产品，那就是单纤光纤收发器，即在一根光芯（一根光纤会包含若干根光芯，数量从2的n次方递增）上实现收、发两路操作，这类产品采用了波分复用的技术，使用的波长多为1310nm和1550nm，即一端用1310nm波长的光代表发，用1550nm波长的光代表收，另一端用1310nm？波长的光代表收，用1550nm波长的光代表发。 图4 一般来说，如果是光纤收发器是放置在机房的话，我们是倾向于选择这种光纤收发器，一来这种结构质量比较稳定，二来这种模块式的结构，可以通过在机房中放置机框来实现光纤收发器的集中放置，比如一个16槽的机框就可以一次放置16个光纤收发器。 这种集中式的装置就为我们利用光纤收发器大规模组网提供了条件，实际上我们为本地的教育、公安、银行等单位组网，在中心机房都是使用的这种机框式的光纤收发器。 ❸、单纤双网口 这种设备如图5所示： 图5 随着业务的发展，有些单位对于利用光纤收发器组网提出了更高的要求，比如我们为本地某银行提供的组网，银行要求我们提供两条严格隔离以太网线路。使用的光纤收发器设备技术上要成熟、安全的、可以简化网络结构、节约设备投资，并且要实现通过一根光纤接入两个有严格隔离安全要求的业务网络，最大程度的节约光纤资源。设备以太网电口为10/100M自适应的端口，光路可实现以太网链路最远60公里的接入能力，支持局端网管功能。在网管平台下，可实现对局端设备全面的监测与配置，及光路收、发双向中断告警等监控功能。 这种组网结构在A处和B处都实际上与交换机人为的组成了一个环路，但是由于交换机支持生成树功能，当环路出现后，会自动选择一路作为工作线路，而将另一路断开作为备用，当工作线路由于线路上断纤而不能正常工作时，备用线路会自动启用，变成工作线路。实际的工程中的组网比这更复杂，全市有二十多个分理处，都是采用这种模式，好在我们和工程部的同事一齐努力把这个工程完成了。 3、千兆光纤收发器及集成光纤接口的交换机 使用光纤收发器进行联网，优点除了稳定，还有什么？那就是速度！100M全双工，甚至比100全双工更高的速度：1000M全双工。比如我们本地的一家工程机械制造企业，原来是租用我们提供的１００Ｍ线路进行联网，但是由于业务发展的需要（需要经常传输大容量的机械制图图片），所以需要我们提供更高速度的联网线路，好在技术的进步也为我们提供了相应的产品，即千兆光纤收发器，如图6所示。 图6 五、光纤收发器上的6颗灯 若光纤收发器正常工作，PWR电源指示灯必须常亮，FX-LINK/ACT光纤链路指示灯、TX-LINK/ACT网络链路指示灯需常亮或闪烁，若LINK/ACT指示灯不亮，需检查相应链路是否连线正常；至于FDX工作模式指示灯、FX-100光纤速率指示灯、TX-100网络速率指示灯是否常亮对光纤收发器没有实质影响。 1、Ｂ端６颗灯分别代表什么如下图所示： 2、正常收发器的状态（上下两排指示灯常亮，中间指示灯闪烁） 3、光纤收发器接收端（B）双绞线（网线）链路出问题：
4、光纤收发器发射端（A）双绞线（网线）链路出问题：
5、光纤链路不通，如下图所示，由于光纤收发器电源指示灯亮，可以看出可能是光纤出现问题，也可能是收发器A、B光纤接口出现问题，如果收发器A电源指示灯不亮，则可能出现的问题如下图所示：
6、仅电源指示灯亮的故障：
总结：通过实验FDX指示灯的亮灭跟双绞线的通断及工作模式有关。在出现问题后，我们一般是先将收发器的电源断一下，然后再接入，看看问题是否消失，或者用相应的收发器替换一下。这样可快速排除收发器本身的问题，从而快速找到故障原因。 1、 首先看光纤收发器或光模块的指示灯和双绞线端口指示灯是否已亮？ A、 如收发器的光口（FX-LINK/ACT）指示灯不亮，请确定光纤链路是否正确的交叉链接，光纤插口TX-RX；RX-TX。 B、 如A收发器的光口（FXFX-LINK/ACT）指示灯亮而B收发器的光口（FXFX-LINK/ACT）指示灯不亮，则故障在A收发器端：一种可能是：A收发器（TX）光发送口已坏，因为B收发器的光口（RX）接收不到光信号；另一种可能是：A收发器（TX）光发送口的这条光纤链路有问题（光缆或光纤跳线可能断了）。 C、 双绞线（TXFX-LINK/ACT）指示灯不亮，请确定双绞线连线是否有错或连接有误？请用通断测试仪检测（不过有些收发器的双绞线指示灯须等光纤链路接通后才亮）。 D、 有的收发器有两个RJ45端口:（To HUB）表示连接交换机的连接线是直通线;(To Node)表示连接交换机的连接线是交叉线。 E、 有的收发器侧面有MPR开关:表示连接交换机的连接线是直通方式；DTE开关：连接交换机的连接线是交叉线方式。 2、 光缆、光纤跳线是否已断？ A、 光缆通断检测：用激光手电、太阳光、发光体对着光缆接头或偶合器的一头照光；在另一头看是否有可见光？如有可见光则表明光缆没有断。 B、 光纤连线通断检测：用激光手电、太阳光等对着光纤跳线的一头照光；在另一头看是否有可见光?如有可见光则表明光纤跳线没有断。 3、 半/全双工方式是否有误？ 有的收发器侧面有FDX开关：表示全双工；HDX开关：表示半双工。 4、 用光功率计仪表检测 光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率： 多模2Km：-10db—18db之间； 单模20公里：-8db—15db之间； 单模60公里：-5db—12db之间； 假如在光纤收发器的发光功率在：-30db—45db之间，那么可以判断这个收发器有问题。 根据日常维护、用户出现的问题，总结起来，希望能给维护员工带来一定的帮助，达到根据故障现象来判断其原因，找准故障点，“对症下药”。 1、 收发器RJ45口与其他设备连接时，使用何种连线？ 原因：收发器的RJ45口接PC机网卡（DTE数据终端设备）使用交叉双绞线，接HUB或SWITCH(DCE数据通信设备)使用平行线。 2、 TxLink灯不亮是什么原因？ ❶、接错双绞线 ❷、双绞线水晶头与设备接触不良，或双绞线本身质量问题 ❸、设备没有正常连 3、光纤正常连接后TxLink灯不闪烁却常亮是什么原因？ ❶、引起该故障一般为传输距离太长； ❷、与网卡的兼容性问题（与PC机连接） 4、Fxlink灯不亮是什么原因？ ❶、光纤线接错，正确接法为TX—RX,RX—TX或是光纤模式错了； ❷、传输距离太长或中间损耗太大，超过本产品的标称损耗，解决办法为：采取办法减小中间损耗或更换为传输距离更长的收发。 ❸、光纤收发器的自身工作温度过高。 5、光纤正常连接后Fxlink灯不闪烁却常亮是什么原因？ 引起该故障一般为传输距离太长或中间损耗太大，超过本产品的标称损耗，解决办法为尽量减小中间损耗或是更换为传输距离更长的收发器。 6、五灯全亮或指示器正常但无法传输怎么办？ 一般关断电源重启一下即可恢复正常。 7、收发器环境温度是多少？ 光纤模块受环境温度的影响较大，虽然其本身内置自动增益电路，但温度超出一定范围之后，光模块的发射光功率受到影响而下降，从而削弱光网路信号的质量而使丢包率上升，甚至使光链路断开；（一般光纤模块工作温度可达70℃）。 8、与外部设备协议的兼容性如何？ 10/100M光纤收发器和10/100M交换机一样，对帧长都有一定限制，一般不超过1522B或1536B，当在局端连接的交换机支持一些比较 特别的协议（如：Ciss的ISL）而使包开销增大（Ciss的ISL的包开销为30Bytes），从而超过光纤收发器帧长的上限而被其丢弃，反映丢包率 高或不通，此时需要调整终端设备的MTU（MTU最大发送单元，一般IP封包的开销是18个字节，MTU为1500字节，现高端通信设备厂家存在内部网络 协议，一般采用另行封包的方式，将加重IP封包的开销，若数据为1500字节，IP封包后IP包的大小将超过18而被丢弃），使线上传输的包的大小满意网 络设备对帧长的限制。 9、机箱正常工作过一段时间后，为什么会出现部分卡不能正常工作的情况？ 早期机箱电源采用继电器方式。电源功率余量不足，线路损耗较大是主要问题。机箱正常工作过一段时间后，出现部分卡不能正常工作，当拔出部分插卡，剩 下的卡工作正常，机箱在长期工作后，接头氧化造成较大的接头损耗，这种电源跌落超出规定要求范围，可能造成机箱插卡不正常现象。现对机箱电源切换采用大功 率肖特基二极管进行隔离保护，改进接头的形式，减少控制电路及接头引起的电源跌落。同时加大电源的功率冗余，真正使备份电源方便、安全、使之更适应长期不 间断工作的要求。 10、收发器上提供链路告警具有何种功能？ 收发器具有链路告警功能（linkloss）,当某根光纤掉线时会自动回馈到电口（即电口上的指示灯也会随之灭），如果交换机有网管，则马上反映到交换机的网管软件。
六、常见故障解决方法 1、Power灯不亮：电源故障 2、Link灯不亮： 故障可能有如下情况： ❶、检查光纤线路是否断路 ❷、检查光纤线路是否损耗过大，超过设备接收范围 ❸、检查光纤接口是否连接正确，本地的TX与远方的RX连接，远方的TX与本地的RX连接。 ❹、检查光纤连接器是否完好插入设备接口，跳线类型是否与设备接口匹配，设备类型是否与光纤匹配，设备传输长度是否与距离匹配。 3、电路Link灯不亮 故障可能有如下情况： ❶、检查网线是否断路 ❷、检查连接类型是否匹配：网卡与路由器等设备使用交叉线，交换机，集线器等设备使用直通线。 ❸、检查设备传输速率是否匹配 4、网络丢包严重 可能故障如下： ❶、收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配。 ❷、双绞线与RJ-45头有问题，进行检测 ❸、光纤连接问题，跳线是否对准设备接口，尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等。 ❹、光纤线路损耗是否超出设备接受灵敏度。 5、光纤收发器连接后两端不能通信 ❶、光纤接反了，TX和RX所接光纤对调 ❷、RJ45接口与外接设备连接不正确(注意直通与绞接)光纤接口(陶瓷插芯)不匹配，此故障主要体现在100M带光电互控功能的收发器上，如APC插芯的尾纤接到PC插芯的收发器上将不能正常通信，但接非光电互控收发器没有影响。 6、时通时断现象： ❶、可能为光路衰减太大，此时可用光功率计测量接收端的光功率，如果在接收灵敏度范围附近，1~2dB范围之内可基本判断为光路故障 ❷、可能为与收发器连接的交换机故障，此时把交换机换成PC，即两台收发器直接与PC连接，两端对PING，如未出现时通时断现象可基本判断为交换机故障 ❸、可能为收发器故障，此时可把收发器两端接PC(不要通过交换机)，两端对PING没问题后，从一端向另一端传送一个较大文件(100M)以上，观察它的速度，如速度很慢(200M以下的文件传送15分钟以上)，可基本判断为收发器故障。 7、通信一段时间后死机，即不能通信，重起后恢复正常 此现象一般由交换机引起，交换机会对所有接收到的数据进行CRC错误检测和长度校验，检查出有错误的包将丢弃，正确的包将转发出去。但这个过程中有些有错误的包在CRC错误检测和长度校验中都检测不出来，这样的包在转发过程中将不会被发送出去，也不会被丢弃，它们将会堆积在动态缓存(buffer)中，永远无法发送出去，等到buffer中堆积满了，就会造成交换机死机的现象。因为此时重起收发器或重起交换机都可以使通信恢复正常，所以用户通常都会认为是收发器的问题。 8、收发器测试方法 如果发现收发器连接有问题，请按以下方法进行测试，以便找出故障原因。 ❶、近端测试： 两端电脑对PING，如可以PING通的话证明光纤收发器没有问题。如近端测试都不能通信则可判断为光纤收发器故障。 ❷、远端测试： 两端电脑对PING，如PING不通则必须检查光路连接是否正常及光纤收发器的发射和接收功率是否在允许的范围内。如能PING通则证明光路连接正常。即可判断故障问题出在交换机上。 ❸、远端测试判断故障点： 先把一端接交换机，两端对PING，如无故障则可判断为另一台交换机的故障。 七、使用注意事项 我们知道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）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/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。
八、 ST、SC、FC、LC接口区别 光纤连接器，也就是接入光模块的光纤接头，也有好多种，且相互之间不可以互用。不是经常接触光纤的人可能会误以为GBIC和SFP模块的光纤连接器是同一种，其实不是的。SFP模块接LC光纤连接器，而GBIC接的是SC光纤光纤连接器。下面对网络工程中几种常用的光纤连接器进行详细的说明： 1、 FC型光纤连接器：外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。 一般在ODF侧采用(配线架上用的最多)。 2、 SC型光纤连接器：连接GBIC光模块的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。(路由器交换机上用的最多)。 3、 ST型光纤连接器：常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。(对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架)。 4、LC型光纤连接器：连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。(路由器常用)。 5、 MT-RJ：收发一体的方形光纤连接器，一头双纤收发一体。
各种光纤接口类型介绍（光纤接头）： FC→ 圆型带螺纹(配线架上用的最多) ST →卡接式圆型 SC→ 卡接式方型(路由器交换机上用的最多) PC→ 微球面研磨抛光 APC→ 呈8度角并做微球面研磨抛光 MT-RJ →方型,一头双纤收发一体 九、选购原则 光纤收发器做为一个区域网络连接器设备,其主要的任务就是怎样很好地把两方数据进行无缝连接。所以必须考虑其与周边环境相互兼容性的配合,及本身产品的稳定性、可靠性，反之：价格再低，也不能选用！ 1、本身是否支持全双工及半双工？ 市面上有些芯片目前只能使用全双工环境，无法支持半双工，如接到其他品牌的交换机（SWITCH）或集先器（HUB），而它又使用半双工模式，则一定会造成严重的冲突及丢包。 2．是否与其它光纤收发器做过连接测试？ 目前市面上的光纤收发器收发器愈来愈多，如不同品牌的收发器相互的兼容性事前没做过测试则也会产生丢包、传输时间过长、忽快忽慢等现象。 3、是否有防范丢包的安全装置？ 有些厂商在制造光纤收发器收发器时，为了降低成本，往外采用寄存器（Register）数据传输模式，这种方式最大的缺点就是传输时不稳定、丢包，而最好的就是采用缓冲线路设计，可安全避免数据丢包。 4、温度适应能力？ 光纤收发器本身使用时会产生高热，温度过高时（一般不能大与85°C），光纤收发器是否工作正常？允许的最高工作温度是多少？对于一给需要长期运行的设备此项非常值得我们关注！ 5、是否有符合IEEE802.3u标准？ 光纤收发器如符合IEEE802.3标准，即delay time控制在46bit，如超过46bit时，则表示光纤收发器所传输的距离会缩短！！！ 6、售后服务 为了使售后服务能及时及早的响应，建议客户选择当地区具有实力雄厚、技术力量高超、信誉良好的专业公司。 |
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