科毅光通信 - 光开关器件与设备生产销售厂商

一、光器件分类：有源与无源器件的核心区别

光器件是光通信系统的核心组件，是利用光电转换效应制成的具备各种功能的光电子器件，按是否需要电源可分为光有源器件和光无源器件。

广西科毅光通信科技有限公司（简称“科毅光通信”）作为专业的光开关生产销售商，深耕光通信领域多年，以下将详细解析两类器件的技术特点及应用场景。

光有源器件：光电转换的关键

光有源器件依赖电源驱动，完成电信号与光信号的双向转换。常见类型包括：

科毅光通信提示：我们的光开关产品常与光有源器件协同工作，实现光路的高效切换。

光无源器件：光信号传输的基础

光无源器件无需电源，主要用于光信号的分路、合路及波长管理。核心类型如下：

二、光有源器件详解

①光发射组件 TOSA

TOSA（Transmitting Optical Sub-Assembley）光发射组件，完成电信号转光信号。由激光器芯片、光学透镜（聚焦激光光束，提高与光纤的耦合效率）、热沉（加强散热）、隔离器（可选，防止反射光干扰激光器，用于长距/高速模块）、监控光电二极管（实时检测激光器输出功率，反馈控制稳定性）等组成，常见有 TO-CAN 和蝶形封装两种，如图 1 所示。

图1 TO-CAN（上）和蝶形（下）封装激光器示意图

②光接收组件 ROSA

ROSA（Resceiving Optical Sub-Assembley）光接收组件，完成光信号转电信号。与 TOSA 类似，由探测器芯片、放大器、光学透镜（聚焦光纤输入的光信号，提高探测器接收效率）等组成。

③调制器

§  调制器的作用

光调制指将一个携带信息的信号加载到载波光波上。调制器的性能不仅决定了发射光信号的码率、质量和传输距离，也是影响光模块尺寸和功耗的关键因素。光通信行业中一般使用电光调制器。其他调制方式还包括热力调制、电机械力调制、光机械力调制和相变材料调制。

§  调制器分类

电光调制器可分为硅光调制器、磷化铟、铌酸锂调制器三类。

调制器技术对比：选型指南

调制器性能直接影响光模块的速率与稳定性。以下是主流调制器技术的对比分析：

科毅光通信优势：我们提供多种调制器配套光开关解决方案，助力客户实现光路灵活控制。

④光放大器：信号增强的核心技术

光放大器（如EDFA）通过受激辐射直接放大光信号，无需光电转换。其优势包括：

·         高增益：提升发射功率与接收灵敏度；

·         低噪声：减少信号失真；

·         宽频带：支持多波长传输。

应用场景：长距离光纤通信、海底光缆、数据中心骨干网络。

§  光放大器的作用

光放大器也称光纤放大器，主要用途包括：在发射机侧用作功率放大器提高发射机的功率；在接收机之前用作光预放大器以提高光接收机的灵敏度；在光纤传输线路中作中继放大器以补偿光纤传输损耗，延长传输距离。光纤放大器一般都由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成。

§  光放大器的分类

光放大器主要有掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体光放大器（SOA）和光纤拉曼放大器（FRA）三种。

EDFA：信号光子通过掺铒光纤时发生受激辐射效应，产生大量光子使信号光子迅速增多，产生信号放大作用。EDFA 直接对光信号进行放大，无需转换成电信号，能够保证光信号在最小失真情况下得到稳定的功率放大，具有增益高、噪声低、频带宽、输出功率高、连接损耗低和偏振不敏感等优点。EDFA 不足是增益带宽只有35nm，制约了波长信道数，限制了传输容量。

SOA：当偏置电流低于振荡阈值时，激光二极管对输入相干光放大。SOA 具有体积小、结构较为简单、功耗低、寿命长、易于同其他光器件和电路集成、适合批量生产、成本低，可实现增益兼开关功能等特性，在全光波长变换、光交换、谱反转、时钟提取、解复用中的应用受到了广泛的重视。但 SOA 与 EDFA 相比存在着噪声大、功率较小、对串扰和偏振敏感、与光纤耦合时损耗大，工作稳定性较差等缺陷，迄今为止，其性能与掺铒光纤放大器仍有较大的差距。

FRA：基于受激拉曼散射机制的光放大器。FRA 增益介质为普通传输光纤，与光纤系统具有良好的兼容性；增益波长由泵浦光波长决定，不受其他因素的限制；增益高、串扰小、噪声指数低、频谱范围宽、温度稳定性好。主要缺点为需要特大功率的泵浦激光器。

三、光无源器件：光信号传输的基础

①波分复用器（WDM）

将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再采用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。可以提升光纤的传输容量、光纤资源的利用效率，能大量减少了光纤的使用量。

②光纤耦合器（光纤适配器）

使两个光纤接头的截面光纤孔导通，从而使两组光信号互相联通。用来连接两个相同型号光纤连接器，称为耦合器；用来连接两个不同型号光纤连接器，则称为适配器。

③光纤连接器

光纤连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸的连接器件，主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或光纤线路与其他光无源器件之间的连接。

④光开关：实现光路智能切换

光无源器件不依赖电源，在信号控制中不可或缺。广西科毅光通信作为专业生产商，尤其重视光开关的研发。

光开关(OSW)的核心作用

光开关是一种光路控制器，主要作用是对光信号进行物理通路切换。在光通信系统中，它能动态调整信号流向，提升网络灵活性和可靠性。作为广西科毅光通信的核心产品，我们的光开关支持高速切换，降低能耗，适用于数据中心、5G基站等高需场景。

光开关的分类与技术细节

参考文本提到，光开关主要包括机械式光开关和非机械式光开关，后者又可细分：

• 机械式光开关：采用物理移动机构，可靠性高但响应速度较慢。适用于传统网络升级。

• 非机械式光开关：

• 液晶式：利用液晶材料实现快速切换。

• 电光式：基于电场控制，适用于高速传输。

• 热光式：通过温度变化调节光路，成本低。

• 声光式：使用声波改变折射率，精度高。

广西科毅光通信的产品线覆盖多种类型，具有低插损、高耐久特点。点击查看我们最新的光开关产品系列。

其他光无源器件简述

• 波分复用器(WDM)：提升光纤容量和资源利用率。

• 光纤耦合器/适配器：用于光纤连接或分路。

• 光纤连接器：实现可拆卸连接，便于维护。

• 光衰减器(VOA)：控制光功率衰减，避免信号失真。

• 光滤波器(TOF)：用于波长选择和噪声滤除。

应用案例：光纤传感、WDM系统、光网络拓扑重构。

⑤光衰减器（VOA）

光衰减器将光信号能量进行预期地衰减，常用于吸收或反射掉光功率余量、评估系统的损耗及各种测试中。光衰减器可分为固定型衰减器、分级可调型衰减器、连续可调型衰减器、连续与分级组合型衰减器等。其主要性能参数是衰减量和精度。

⑥光滤波器（TOF）

光滤波器是用来进行波长选择的仪器，它可以从众多的波长中挑选出所需的波长，而除此波长以外的光将会被拒绝通过。它可以用于波长选择、光放大器的噪声滤除、增益均衡、光复用/解复用。光滤波器可主要分为干涉型和衍射型。

选择合适的光开关是一项需要综合考量技术、性能、成本和供应商实力的工作。希望本指南能为您提供清晰的思路。我们建议您在明确自身需求后，详细对比关键参数，并优先选择像科毅光通信这样技术扎实、质量可靠、服务专业的合作伙伴。

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