一、引言
在城域传输、政企专线、数据中心互联等光纤资源紧缺场景中,传统双纤光模块需要占用两根单模光纤完成收发传输,大幅提升布线与管线扩容成本。10G BiDi SFP + 单纤双向光模块依托单波分复用(BiDi WDM)技术,仅通过 1 根 9/125μm 单模光纤即可实现双向 10Gbps 数据传输,光纤资源利用率直接提升一倍。本文以光特通信 GTPP-10G-B80 系列 80km 长距 BiDi 光模块为核心样本,深度拆解产品架构、光电参数、硬件设计与应用价值,并完整介绍光特通信标准化光模块生产工艺流程、全链条品控体系及 OEM/ODM 定制代工服务能力。
二、GTPP-10G-B80 10G BiDi SFP + 核心技术架构与原理
2.1 BiDi 单纤双向核心工作机制
该系列模块内置集成双工滤波片(Diplexer),采用1490nm/1550nm两组配对波长实现单纤双向传输,必须成对部署使用:
GTPP-10G-B80-45:发射 1490nm EML 激光,接收 1550nm 光信号;
GTPP-10G-B80-54:发射 1550nm EML 激光,接收 1490nm 光信号。
发射端差分电信号经 TD+/TD - 引脚输入,驱动 EML 电吸收调制激光器输出特定波长光;接收端通过 APD 雪崩光电二极管捕捉反向波长光信号,转换为差分电信号由 RD+/RD - 输出,内置滤波片隔离收发波长串扰,杜绝信号干扰。
2.2 核心硬件与电气设计规范
(1)机械与接口标准
完全遵循 SFP+ MSA 多源协议,热插拔式 SFP + 封装,单 simplex LC 光纤接口,整机尺寸 45×13.7×14mm,兼容主流交换机、路由器、存储设备 SFP + 插槽,支持带电插拔升级,无需停机断电。
(2)20Pin 标准引脚定义
模块采用标准 20Pin 金手指接口,划分电源、高速差分信号、数字诊断、状态控制四大功能区:
电源:VccT/VccR 3.3V 供电,VeeT/VeeR 收发接地;
高速信号:TD± 发射差分、RD± 接收差分,差分阻抗严格控制 80~120Ω;
控制引脚:TX_DISABLE 激光关断、TX_FAULT 激光器故障告警、RX_LOS 无光告警;
管理总线:SDA/SCL 两线 I2C,兼容 SFF-8472 数字诊断(DDM)协议。
(3)DDM 数字诊断存储架构
内置双区 EEPROM 存储,通过 I2C 地址 A0h、A2h 读取实时参数:
A0h(0~255Byte):厂商型号、波长、传输距离、序列号、生产日期等固定标识信息;
A2h(0~255Byte):实时诊断数据,包含模块温度、激光偏置电流、发射光功率、接收光功率、供电电压,参数精度 ±3dBm、±3℃,支持远程故障定位、链路损耗监测。
2.3 关键光电性能参数(80km 长距商用级)
1)发射端(EML 激光器)
发射光功率:0~+4dBm;关断漏光≤-30dBm;
边模抑制比 SMSR≥30dB,消光比 ER≥8.2dB;
波长偏移 ±7.5nm,适配 80km 单模光纤色散传输。
2)接收端(APD 雪崩探测器)
接收灵敏度≤-24dBm(BER<10⁻¹²,PRBS2³¹-1 测试码型);
饱和过载光功率 - 6dBm,无光告警 LOS 阈值 - 38dBm,回滞 0.5~8dB;
支持 1480\1500nm/1540\1560nm 双波段接收匹配配对模块。
3)电气与环境指标
速率覆盖 9.95~11.3125Gbps,兼容 10G BASE-Ethernet、OC-192/SDH、10G 光纤通道;
供电 3.14\3.47V,整机功耗<1.5W,商用工作温度 0\70℃,工业级拓展 - 40~85℃;
静电防护满足 MIL-STD-883E Class1(>1000V),整机通过 FCC、CE、RoHS 合规认证。
2.4 典型应用场景
城域 10G 专线、政企跨楼宇光纤组网,解决管道光纤资源不足;
数据中心二层互联、园区万兆环网;
SDH/SONET 光传输、工业自动化长距光纤链路;
安防高清视频远距离回传。
三、光特通信 GTFIBER 标准化光模块全流程生产工艺
深圳市光特通信(GIANTECH)拥有 30000㎡现代化智造基地、万级防静电无尘车间,配套全自动耦合封装线、高低温老化实验室、全自动性能测试站,年光模块产能 800 万只,全流程遵循 ISO9001 质量管理体系,MES 系统实现物料到成品全链路追溯。
工序 1:原材料来料检验与预处理
光器件来料检测:TOSA/ROSA/BOSA 光组件、EML 激光器、APD 探测器全检光功率、波长、灵敏度,剔除参数漂移器件;
PCB 高频板预处理:10G SFP + 专用高频 FR4 板材 130℃恒温烘烤 4h,控制含水率<0.1%,检测差分阻抗、走线损耗;
结构件、电子元器件筛选:金属外壳、LC 适配器、EEPROM、驱动芯片做防静电、尺寸、电性全检。
工序 2:SMT 精密贴片与回流焊接
无尘防静电车间执行无铅锡膏印刷、SPI 锡膏体积监控;
高精度贴片机贴装光驱动芯片、电容电阻、EEPROM,贴装压力误差控制 ±5g;
恒温回流焊,炉温曲线适配 10G 高频板;炉后 AOI+X-Ray 双重检测,杜绝虚焊、偏移、空洞缺陷。
工序 3:光器件六轴自动耦合封装(核心工艺)
BiDi 模块耦合精度直接决定 80km 长距传输稳定性,采用 6 轴全自动主动耦合设备:
基板点 UV 固化胶,装载 TOSA/ROSA 双光组件;
设备实时监测耦合光功率,微米级微调光路,耦合效率>90%;
UV 光固化锁死光路,激光焊接金属外壳实现气密性封装,氦检漏率<1×10⁻⁸ atm・cc/s,隔绝水汽、粉尘,延长器件寿命。
工序 4:模组组装与 EEPROM 烧录
耦合光组件与 PCB 板软焊连接,装配 LC 单纤适配器、金属屏蔽外壳;
自动化烧录 EEPROM 信息:写入客户型号、波长、传输距离、DDM 校准参数、厂商 SN 序列号;
功能初测:TX_DISABLE、LOS、TX_FAULT 引脚逻辑校验。
工序 5:高低温循环 + 长时间老化筛选(可靠性核心)
温循测试:-40℃~70℃循环切换 12h,模拟户外、机房温差环境,筛选热胀冷缩失效器件;
高温老化:70℃满载通电 72h,持续监测发射光功率、接收灵敏度,提前暴露隐性故障;
老化后复测光电参数,剔除温漂超标产品。
工序 6:整机全性能终测与外观检验
光电全参数测试:发射光功率、消光比、接收灵敏度、饱和光功率、LOS 阈值、DDM 诊断精度;
通信协议兼容性测试:对接主流交换机验证 10G 以太网、SDH 协议适配;
AOI 外观检测、阻抗复测、ESD 二次复测,合格品激光打标型号、序列号。
工序 7:真空包装与入库
防静电真空袋独立封装,配套规格标签、检测报告,MES 系统绑定 SN 码,支持客户全生命周期溯源。
四、光特通信 OEM/ODM 光模块代工服务体系
依托自研光器件、自动化产线与 20 年光通信研发团队,光特通信面向系统厂商、品牌商、集成商提供完整定制代工服务,覆盖 1.25G~100G 全系列 SFP/SFP+/SFP28 光模块,包含 BiDi 单纤双向、ZR 长距、工业级宽温、定制 DDM 方案。
4.1 OEM 标准化代工(白牌贴牌)
支持客户自有品牌丝印、激光打标 LOGO、自定义型号命名;
标准成熟型号(如 GTPP-10G-B80 系列)快速交付,交期 7~15 天;
可定制包装、说明书、检测报告模板,适配客户分销渠道;
批量采购成本优势显著,自动化产线降低 15%~20% 制造成本。
4.2 ODM 深度定制开发服务
针对客户差异化场景需求提供全流程定制开发:
光电参数定制:自定义传输距离(10/40/60/80/120km)、波长组合、工业级 - 40~85℃宽温、特殊功耗指标;
硬件功能定制:修改 DDM 阈值、自定义告警逻辑、增加特殊控制引脚、定制高频 PCB;
软件 EEPROM 定制:修改厂商 ID、设备兼容码,适配华为、华三、锐捷、中兴等交换机零报错兼容;
结构定制:特殊外壳、延长卡扣、定制 LC/SC 接头、加固工业外壳;
协议适配:适配私有工业总线、安防专用传输、5G CPRI 前传等特殊协议。
4.3 代工配套服务优势
全链条自研可控:自主生产 TOSA/ROSA/BOSA 光组件,无需外购核心器件,交期稳定、成本可控;
全认证交付:出厂产品统一提供 CE、FCC、RoHS、ISO9001 全套认证文件,支持客户出口报关;
技术配套支持:提供规格书、测试报告、硬件参考电路、DDM 调试指导,协助客户设备联调;
柔性生产:支持小批量试样(50pcs 起订)、大批量规模化生产,产线快速换型切换不同型号;
售后质保:代工产品统一提供 3 年质保,终身技术支持,故障品快速返修替换。
五、产品价值与行业应用总结
光特通信 GTPP-10G-B80 80km BiDi SFP + 模块凭借 EML+APD 长距光电器件、单纤双向 WDM 架构,在光纤资源紧张的长距万兆传输场景大幅降低管线扩容成本;同时标准化、自动化的智造工艺保障批量产品参数一致性,严苛老化与全维度测试实现高可靠商用落地。
而光特通信完善的自主生产工艺与灵活 OEM/ODM 代工体系,既能够为渠道客户提供标准化白牌光模块,也可为设备厂商提供从方案设计、开发、封装、测试到批量交付的一站式光模块定制解决方案,是城域传输、数据中心、工业通信领域光模块代工核心供应商。
如需对接样品测试、定制代工方案,可联系光特通信技术支持