光通信100G光模块标准
[编号ODCC-02-2017]
100G开放光模块技术规范
开放数据中心委员会 2017-04-18发布
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作者1：陆睿
陆睿，毕业于武汉大学；就职于阿里巴巴集团基础架构事业群，高级专家，主要从事开放光模块、AOC 、开放光传输系统等光互连技术的研究。
作者2：程传胜
程传胜，中南大学硕士毕业。就职于百度网络技术（北京）有限公司，目前担任系统部资深系统工程师：主要负责网络设备的定制化和质量控制。
技术规范制定单位：
开放数据中心委员会网络工作组
技术规范制定参与会员单位：
百度在线网络技术（北京）有限公司
深圳市腾讯计算机系统有限公司
阿里巴巴（中国）有限公司
中国电信集团公司
中国移动通信集团公司
中国信息通信研究院
英特尔（中国）有限公司
台达电子企业管理（上海）有限公司
北京迈络思科技有限公司
华为技术有限公司
深圳易飞扬通信技术有限公司
新华三技术有限公司
烽火科技集团有限公司
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前言
本标准规定了100G开放光模块的技术要求。
本标准包括的主要内容有100G开放光模块的功能要求、性能要求、稳定性要求、可靠性要求和环境要求等。供数据中心100G以太网连接使用。
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一、 100G光模块介绍
100G光模块是用于100G以太网互连的光收发模块，和光
缆配合使用用于传输以太网数据，100G光模块主要是实现
光电转换的功能。
在数据中心中使用的100G光模块主要是QSFP28封装的模块，模块的类型有100G SR4、eSR4、PSM4、CWDM4、和LR4（CLR4不列入ODCC的需求）。分别对应的应用场景如下：
这些光模块需要符合下列标准：
QSFP28的封装标准：SFF-8636 Rev. 2.7，SFF-8665 Rev 1.9，SFF-8679 Rev 1.7，SFF-8661Rev 2.3；
IEEE Standard 803.2ba，IEEE Standard 803.2bm-2015；
MSA 100G PSM4 Specification Ver 2.0；
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100G CWDM4 MSA Technical Specifications Rev 1.1；
二、 100G光模块的技术指标要求
1. 参数与功能要求
1) 结构尺寸与外观要求
? 100G QSFP28光模块的外观及结构尺寸符合
SFF-8661工业标准，与40G QSFP+光模块硬件端口
插接兼容。
? 产品标签必须包含如下信息：厂家信息，厂家型号，
序列号，速率，光纤长度，安规标示。
2) 互通性要求
EEPROM 烧录信息应符合SFF8024、SFF-8636标
准要求，为满足与多厂家设备的互通与兼容性，对
Page00h地址的寄存器有如下要求：
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Page01h 128-255字节不做强制要求；Page02h 128-255字节不做强制要求；
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Page03h 128-255字节的相关功能必须支持，其中关于阈值的设定请参考下面的表格：
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3) 数字诊断功能要求
100G光模块要求支持工作电压、工作壳温、偏置电流、发送光功率和接收光功率的数字诊断功能，监控误差满足SFF-8636规定的要求。
4) 发送侧TP2光眼图要求
100G SR4和100G eSR4光模块的TP2光眼图需符合IEEE Standard 803.2bm-2015标准要求；
100G PSM4光模块的TP2光眼图需符合MSA
100G PSM4 Specification Ver 2.0标准要求；
100G CWDM4光模块的TP2光眼图需符合100G CWDM4 MSA Technical Specifications Rev 1.1标准要求；
100G LR4光模块的TP2光眼图需符合IEEE
Standard 803.2ba标准要求。
5) 接收侧电接口输出参数要求
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100G光模块的接收侧输出电信号必须满足
IEEE802.3bm的Table 83E-3所定义的模块输出的CAUI-4信号要求（TP4）。如下图所示：
6) IIC时序参数要求
IIC时序参数要求需满足SFF-8636的要求：
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7) 光模块最大功耗
模块的最大功耗为3.5W（Power level 4）
8) 厂家提供自己的DVT和可靠性测试报告，内容应包
括：
低速信号测试：数字诊断精度，满足SFF-8636的IIC时间要求。
高速信号测试：光眼图、电眼图、长时间高温（24小时，70℃）测试等。
光学参数测试：发光功率、接收灵敏度。
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数字诊断功能精度：发光功率、接收光功率精度要满足±3dBm，温度监控和实际外壳表面温度精
度要满足±3度，工作电压精度要满足±3%。
电气性能测试：电源纹波噪声、浪涌电流、斜坡电流等。
可靠性测试：满足频繁插拔100次情况下，通信正常，性能指标无劣化；频繁读取IIC5000次情
况下，EEPROM均读取正确；通过双85可靠性
测试（500小时的高温85度加85%湿度的测试）2. 性能要求
时延、抖动应满足业务系统需求。
3. 稳定性要求
对于100G SR4、eSR4、PSM4、CWDM4在开RS FEC 情况下，支持48小时长时间运行，无丢包。
对于100G LR4，在不开RS FEC情况下，支持48小时长时间运行，无丢包。
4. 环境要求
硬件设备应能适应如下要求：
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（1）工作外壳温度：0到70度
（2）存储温度：-40到85度
（3）相对湿度：40％～70％
（4）温度变化率：10℃/h，不结露
5. 静电防护要求
静电防护要求符合ESD S20.20:2007/IEC 61340-5-1:2007标准。
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光通信100G光模块标准
[编号ODCC-02-2017] 100G开放光模块技术规范 开放数据中心委员会 2017-04-18发布
1 / 12 作者1：陆睿 陆睿，毕业于武汉大学；就职于阿里巴巴集团基础架构事业群，高级专家，主要从事开放光模块、AOC 、开放光传输系统等光互连技术的研究。 作者2：程传胜 程传胜，中南大学硕士毕业。就职于百度网络技术（北京）有限公司，目前担任系统部资深系统工程师：主要负责网络设备的定制化和质量控制。
技术规范制定单位： 开放数据中心委员会网络工作组 技术规范制定参与会员单位： 百度在线网络技术（北京）有限公司 深圳市腾讯计算机系统有限公司 阿里巴巴（中国）有限公司 中国电信集团公司 中国移动通信集团公司 中国信息通信研究院 英特尔（中国）有限公司 台达电子企业管理（上海）有限公司 北京迈络思科技有限公司 华为技术有限公司 深圳易飞扬通信技术有限公司 新华三技术有限公司 烽火科技集团有限公司 2 / 12
前言 本标准规定了100G开放光模块的技术要求。 本标准包括的主要内容有100G开放光模块的功能要求、性能要求、稳定性要求、可靠性要求和环境要求等。供数据中心100G以太网连接使用。 3 / 12
一、 100G光模块介绍 100G光模块是用于100G以太网互连的光收发模块，和光 缆配合使用用于传输以太网数据，100G光模块主要是实现 光电转换的功能。 在数据中心中使用的100G光模块主要是QSFP28封装的模块，模块的类型有100G SR4、eSR4、PSM4、CWDM4、和LR4（CLR4不列入ODCC的需求）。分别对应的应用场景如下： 这些光模块需要符合下列标准： QSFP28的封装标准：SFF-8636 Rev. 2.7，SFF-8665 Rev 1.9，SFF-8679 Rev 1.7，SFF-8661Rev 2.3； IEEE Standard 803.2ba，IEEE Standard 803.2bm-2015； MSA 100G PSM4 Specification Ver 2.0； 4 / 12
光通信器件产业全球现状
光通信器件产业全球现状 历经近1个月的艰难谈判，2018年5月27日，来自外媒的报道称，美国即将取消对中兴的制裁。在中兴终于松口气的同时，却不得不面对特朗谱的“不平等条约”（注，6月18日，美国参议院通过法案支持继续对中兴制裁） ——中兴基站或者其他通讯设备所需要的零部件，必须购买美国的，这意味着中兴自主研发之路将更加艰难，同时也为中国光通信器件产业发展带来了更大的阻力。 01 【光通信器件产业链】 光通信产业链主要包含光通信器件、光通信系统、光通信应用三部分，上游还包括光学、半导体、装备、测试仪器仪表配套行业。其中光通信器件包含的典型产品如图： （备注：图片数据来源“金鸡湖智库“） 产业链中有源光收发模块的产值最大，约占65%，不仅规模大，它的性能也主导着光通信网络的升级换代，在接入端、传输端等不同细分市场发挥着至关重要的作用。 02 【光通信器件产业全球现状】 根据咨询机构Ovum的数据，2015-2021年，全球光通信器件市场规模总体呈增长趋势。2016年，全球光通信器件市场规模达96亿美金，并始终保持快速增长，预期2020年收入规模将达166亿美元。 光通信器件领域厂商众多，集中度低，市场份额相对分散。全球高端光器件晶圆及芯片技术主要由由美国Finisar, Lumentum, ACaCia,NeoPhotoniCs, OClaro，日本NEL等厂商掌握。从产品技术看，有源光芯片、器件与光模块产品是全球技术研发热点。全球主要光器件厂均积极布局有源光芯片、器件与光模块产品，并达到100Gb/s速率以上水平。中国企业在无源器件、低俗光收发模块等中低端市场份额较大，但高端市场与其他国家相比差距较大。 03 【光通信器件产业中国现状】
外调制光纤通信系统设计
课程设计题目：外调制光纤通信系统设计 学院：信息科学与工程学院 年级专业：09级光电子1班 学号：xxxxxxxx 学生姓名：xxxxx 指导教师：xxx
一、设计要求 设计10Gpb速率的外调制光纤链路，保证链路能正常通信，误码率BER小于10-12，对应的品质因数Q大于7 二、设计技术参数 1）DFB-LD（SLM），光源中心波长λ0=1552.5nm（193.1Thz），谱线宽度Δλ=0.1 nm(12.5GHz) 2)光纤传输距离120km 3)光发射机发射光功率范围：10dBm～13dBm，可取10dBm 4)APD光接收机灵敏度范围：-25dBm～-9dBm ，可取-18dBm 5) G.652标准单模光纤，光纤的衰减系数α=0.2dB/km，色散系数D=17ps/nm/km 6) 色散补偿光纤衰减系数α=0.5dB/km, 色散系数D=-100ps/(nm.km) 7) 线路编码为NRZ 8) 连接器损耗α=1dB/个 二、设计要点 链路采用外调制的模式，系统通过电信号（NRZ码）控制光调制器产生光信号。产生的光信号通过光纤传输至信号接收端，经光电探测器转换为电信号，完成链路的传输。 衰减：在实际工作中，光纤有一个衰减系数，光信号会随着传输而衰减。为了使光信号传输到探测器时，信号的功率在光电探测器的灵敏度范围之内，链路设计放大模块将信号放大。 色散：不同频率的光波在光纤中传播的速度不同，频率较小的光传播速度快，频率较大的光传播速度慢。由于链路采用的光源激光器存在一定的带宽，因而光信号在传输过程中会产生色散，传输距离越长，色散现象越严重。针对色散问题，链路设计了色散补偿光纤来消除色散。 因此，设计链路所需要解决的主要问题是色散和衰减。通过改变色散光纤的长度和放大器的放大方法来消除传输中带来的色散问题和衰减问题。另外，在设计时，系统的噪声因素也应考虑在内。 三、链路设计 1.根据要求设计链路 通信链路由信号源、线路编码器、光源、连接器、光纤、必要补偿单元、连接器、光接收机组成。设计时，使用伪随机码发生器充当信号源，用连续波激光器和M-Z调制器组成外调制型光源，用1dB衰减器充当连接器，使用不同参数的光纤分别充当传输光纤和色散补偿光纤，使用7dB衰减器充当系统衰减富余量，使用眼图分析仪来观察链路传输的眼图、分析链路的误码率和品质因数。设计链路，初始时不添加色散光纤（色散光纤长度为0）和增益，检测系统的眼图和品质因数。如下图所示：
中国光通信行业未来发展趋势研究报告
中国光通信行业未来发展趋势研究报告 随着光通信产业的发展，无论是谷歌光纤的搅局，还是百度光纤将大有所为，市场的痛并快乐着的局面总是在不断推进产业的兼并整合进程。未来，市场、技术和产业动态，都有相关研究机构进行剖析与预测。光通信未来的市场、技术、产业发展动态，将会有怎样的风云变幻呢？ 一、光纤市场痛并快乐着兼并整合或将开始 光纤市场前景“痛并快乐着” 从现状来看，光纤光缆的价格维持在低位徘徊。预制棒已经成为国内光纤光缆厂商提升盈利能力获取更高竞争力的关键所在，预制棒的产能利用率已经成为国内企业考虑的重要因素。光纤光缆行业技术含量最高、壁垒最大的是上游预制棒环节，目前国内行业大厂均在光预制棒领域实现了自产，实现光预制棒-光纤-光缆的全产业链布局。 但是整个市场走向布局仍旧良好，中国光纤产销光纤活动连接器，为内地最大生产商，市占率高达20%。去年上半年集团营业额7.76亿元，升8.5%，股东应占溢利1.29亿元，升16.2%，去年第三季单季营业额4.75亿元，按年大升30.9%，而头三季合计营业额12.51亿元，增长16.1%，远胜上半年，全年业绩值得憧憬。以中国光纤全年盈利3亿元计，其现年PE低至7倍，有能力进一步攀升。 光纤产能过剩严重大规模兼并整合或将开始 近年来，受国家政策对宽带行业的支持，光纤线缆行业发展迅猛，伴随而来的是重重问题。此外，国内光纤厂商还将面临更多的严峻的挑战，国内运营商对光纤光缆的集体采购量持续下跌，而国内光纤企业众多，需求量变少，竞争将更
加激烈，最后导致恶性竞争。在环境如此“恶劣”的情形下，据说大规模兼并整合也即将开始，而此时一些小厂却在纷纷进入光纤行业，行业龙头也正布局并购整合，好让全国小厂乘凉“大树”下。 二、2018年中国光纤光缆市场收入或达1650亿 企业与市场网站发布“中国光纤光缆制造市场报告”指出，2013年中国光纤制造市场和光缆制造市场收入增长18.4%，达153亿美元(约合人民币948.6亿元)。到2013年的过去5年，行业收入年利率达17.2%。2008-2013年，高度的国内市场增长率每年达17.6%，这得益于大量信息技术和通信项目需要光缆市场的产品。 由于对网络和移动手机服务的强劲家用需求，信息技术和通信领域成为光纤光缆的主要市场。另外，发电企业是行业的另一大重要市场。 三、2020年全球固网宽带用户将达9.89亿 来自PointTopic的全球宽带用户预测显示，尽管增长速度看起来相对不变，但实际上没有以前的预测那么强劲。PointTopic预计到2020年底，全球固网宽带用户数将达到9.894亿。 世界各地的宽带用户增长速度差异取决于宽带市场的发展程度。该调研公司将全球宽带市场分为三部分：新兴市场、年轻市场和成熟市场。从下图中可以发现，不同类型市场的增长速度有非常明显的差异。 四、2018年全球光纤传感器市场将达43.3亿美元 作为物联网极其重要的组成部分之一，光纤传感器因其优势与应用一直备受瞩目。从全球市场来看，2013年全球光纤传感器市场规模为18.9亿美元。预计
光通信产业及相关上市公司分析
光通信产业及相关上市公司分析 我国光通信行业的成长性刚刚展现出来，而且在未来2－3年光通信行业可能会出现快速增长。 光通信传输设备是光通信行业发展前景最好的领域，年平均增长率在50％左右，是光通信行业重点投资领域。其次是光无源器件和光有源器件：光无源器件的成长性在30％左右，亦是优先考虑的投资领域；光有源器件的成长性在15－20％左右，但光有源器件技术含量较高，比传输设备和光无源器件有较高的技术壁垒，利润率较高。光纤近年来的平均成长率在20％左右，有较好的成长性。发展前景十分广阔 随着人们对网络带宽需求的爆发性增长和科技的飞速发展，信息服务业迅速膨胀，鉴于光通信传输网络是未来宽带移动通信和数据通信的基础传输网络，必然成为各国通信行业发展的重点。 光通信传输网络是利用光束通过光纤传送语音、数据及视频流量，在突破带宽瓶颈及消除网络延迟方面成效显著，能够从根本上提高网络服务性能、减少开支、增强服务弹性。 光通信产品可分为四类。即：①光纤光缆、②传输设备、③光有源器件、④光无源器件。光纤光缆是光信号传输的物理载体；传输设备是整个光通信传输系统的核心设备，支撑光通信网络传输功能的正常运行；光有源器件是指在光通信网络中具有光电能量转换功能的器件；光无源器件是指在光通信网络中起连接作用的器件。 据权威部门统计分析，世界光通信行业不同产品在未来几年都有较大的增长（见表1）。 由（表1）的数据可以看出，光通信行业发展最好的领域传输设备，年平均增长率在50％左右；其次是光无源器件和光有源器件，光无源器件的成长性在30％左右；光有源器件的成长性在15－20％左右。但光有源器件技术含量较高，比
国内光通信产业发展现状分析
国内光通信产业发展现状分析 一、光电线缆及光器件发展成就 中投顾问在《2017-2021 年光通信行业深度调研及投资前景预测报告》中指出，2011-2015 年，我国光电线缆及光器件行业企业紧跟国家发展战略部署，围绕创新驱动、转型发展作出了艰苦努力，取得令人鼓舞的成绩。截止十二五末，行业企业完成工业产值同比增加26%。对国家的税收贡献达900.07 亿。行业31 家上市公司的总销售规模达到2205.78 亿人民币。占整个产业比例41.3%。产业资本边界清晰，以民营+上市为主的格局基本形成。产业结构不断优化，光纤预制棒、光纤光缆、光器件、战略新兴产业和传统的同轴电缆、数据电缆、铁路信号电缆、高频电子线缆组件等五大产业格局市场竞争能力不断提高。 我国光纤预制棒、光纤、光缆产品，光纤预制棒十二五末打破国外垄断国产化率由不到30%提高至约80%，预制棒技术实现了群体突破，国内总的预制棒产能超过5000 吨。已成功开发出了自主知识产权的光纤预制棒制造设备。总规模已达935 亿人民币。光纤、光缆产能充足，供应全球市场份额的一半以上。光纤、光缆的产能分别是2.4 亿公里和2.8 亿芯公里。企业总数达150 家以上，其中规模较大的光缆企业在40 家左右，能同时生产光纤、光缆的企业在20 家左右，光纤预制棒、光纤及光缆一体化的企业有10 家左右。已经成为全球光纤光缆第一产能大国，同时一些领军企业已经进入了国际领先行列。实现了光纤拉丝成套设备国产化，而且部分光纤拉丝成套设备开始销售到海外。生产OPGW、OPPC 和海光缆等光单元用的焊管生产线基本实现国产化。该产业集群十二五未共完成销售收入1330.63 亿人民币，占
“可见光通信设计报告”
全国大学生电子设计大赛 自由空间光通信 作品类别：xxxxxxxxxxxxx 队长：队员： 指导教师：
自由空间光通信 摘要：本系统完成了自由空间光通信的设计。采用激光作为载波将手机加收到的信号发给接收端，通过TL494芯片所产生的方波对信号进行调制解调，利用硅光电池接收信号，再由功率放大器将信号输出。经过测试，我们的系统满足设计要求。 关键词：激光； TL494芯片；功率放大器 1 方案论证与比较 任务要求中明确提出，设计的系统的通讯距离要达到20m。针对题目要求，硬件主要处理的问题是信号的预处理、信号的发射、信号的调制、信号的解调与驱动和信号的接收。以下将对各方案进行分析论证。 1.1 发射部分载波方案论证与选择 方案一：非激光通信，如：红外线通信、紫外线通信。 方案二：激光通信。 方案选择论证： 方案一非激光红外线、紫外线通信的原理是一样的，就拿红外线通信来说，它可传输语言、文字、数据、图像等信息，适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好，设备结构简单，体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。 方案二激光通信，由于激光具有相干性好、准直性好，采用激光作为通信系统中信号的载波，可使信号稳定传输，不易受外界环境的干扰。本系统采用方案二。 1.2 信号调制解调部分方案论证与选择 方案一：PWM脉宽调制，用硬件设计可调PWM脉宽调制，利用可调的脉宽信号控制载波。PWM脉宽调制的设计图如图1。 方案二：采用TL494芯片产生占空比可调的方波，用这个方波也可以控制载波。TL494的内部电路图如图2所示。
光纤通信系统设计实例
光纤通信系统设计 1 概述 图 1.1 标准光纤通信系统架构 2 模拟系统设计 光纤系统中，各组件的累加损耗应足够低以符合探测器的阈值要求。模拟系统中，充足的功率意味着高SNR，另外，组件的组合应该提供足够的带宽以通过较高的调制频率，因此，应对单个器件的损耗和带宽进行分析，并计算整个系统的功率分配和带宽预算。 2.1 系统规格 2.1.1 初始方案 以设计简单的点对点视频系统为例，电视广播信号的带宽为6MHz，要求SNR为50dB。 表2.1 系统方案一：窄带宽和低功率 Carrier Source LED0.8-0.9um Information Channel MMF (SI or GRIN) Detector PIN-PD 表2.2 系统方案二：高带宽和高功率 Carrier Source LD 1.3um Information Channel SMF Detector APD 2.1.2 负载电阻计算 已知PIN-PD的电容和传输带宽，根据方程 求得负载电阻
取近似值，计算得为6.24MHz。 2.2 功率预算 2.2.1 平均光功率计算 标准的SNR方程是 由于使用PIN-PD作为光电探测器，假设系统是热噪声限系统，调制系数m为100%，SNR方程简化为 由于放大器噪声的存在，将实际温度T替换为等效噪声温度，假设环境温度T为300K，放大器噪声系数F为2，则，又已知PD响应率为，计算平均光功率P为 取P近似值为。 2.2.2 平均光电流计算 根据平均光功率P为，计算得PIN-PD的平均光电流，远大于暗电流（几个纳安），因此系统中暗电流的影响可以忽略，计算热噪声电流均方值 散粒噪声电流均方值 可以得到，热噪声功率是散粒噪声功率的近7倍，符合最开始采用热噪声限模型的假设。 预测平均光电流为时，并没有驱动探测器进入非线性区，最大饱和电流等于偏置电压与负载电阻的比值，使用5V偏压时，最大允许电流为（或），远远大于，系统不存在饱和问题。 2.2.3 详细方案 光源SE LED SI MMF
光通信的一些常识
光通信的一些常识 一、光收发一体模块定义 光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定 值后会输出一个告警信号。 二、光收发一体模块分类 按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE SDH应 用的155M、622M、2.5G、10G 按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，各种封装见图1～6 1×9封装--焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用SC接口 SFF封装--焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用LC接口。SFF（Small Form Factor）小封装光模块采用了先进的精密光学及电路集成工艺，尺寸只有普通双工SC（1X9）型光纤收发模块的一半，在同样空间可以增加一倍的光端口数，可以增加线路端口密度，降低每端口的系统成本。又由于SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的MT-RJ接口，大小与常见的电脑网络铜线接口相同，有利于现有以铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络以满足网络带宽需求 的急剧增长。 GBIC封装--热插拔千兆接口光模块，采用SC接口。GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC 设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC 接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。SFP封装--热插拔小封装模块，目前最高数率可达4G，多采用LC接口。SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的缩写，可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC （MINI-GBIC） XENPAK封装--应用在万兆以太网，采用SC接口 XFP封装--10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用LC接口 1.发展的方向之一：小型化
中国光通信芯片发展现状及分析
中国光通信芯片发展现状及分析 我国大力推进信息化建设将极大地拉动光通信行业的发展，随着3G网络、4G网络、FTTx光纤接入、智能电网、广电网络、三网融合、“宽带中国”等多项信息化工程的实施，我国光通信行业将出现爆炸式增长，如中国电信在2012年新增光纤到户2500万，新增固定宽带接入互联网家庭用户1600万。在光网建设计划中，中国电信计划投入400亿资金，从事光纤基础设施建设等工作，加速推进光纤入户。光通信网络建设的加速必将极大带动光通信芯片市场的快速增长。 通信基础设施建设受到中国政府高度重视，各大运营商均已加速光通信网络建设。中国政府将下一代互联网、数字电视网与第三代移动通信网络并列作为扩大内需的重大投资方向，预期总投资将超过6000亿元。在3G、4G、FTTx、三网融合、智能电网等因素的推动下，光通信产业相对于电信运营、服务等通讯行业的其他子行业将保持15%以上高速发展。在光纤通信领域，目前中国市场已经占到全球份额的30%。 中国光通信芯片行业发展现状分析 受移动互联网、三网融合等新型应用对于带宽需求推动，中国光通信市场开始进入高速成长期。由于中国光通信
网络投资额高、建设规模大、建设计划明确，未来将持续快速增长。光通信市场需求高涨也带来了对上游芯片产品的需求。中国市场的光通信芯片主要依赖外国供应商。目前，在芯片领域已经有少数中国企业取得了突破，但是仍主要是低端产品。在GPON芯片领域，华为、中兴等设备厂商都自行参与了芯片的设计。国内一些领先的光器件企业也开始向上游拓展，在芯片领域取得了一定的突破，但是还没有形成规模。 光器件的生产具有劳动密集型的特征，中国企业拥有成本优势，主要从事光器件的封装工作。由于在光通信芯片方面主要依赖进口，因此中国光器件企业在市场需求高涨的同时利润空间并不大，芯片成为下游企业竞争力的一个制约因素。中国光通信芯片产业未来发展可能会主要来自下游光器件、系统企业向上游的延伸。在上游的芯片和下游的系统设备领域均比较集中的情况下，光器件厂商有较强的动力向上游拓展，一些实力较强的光器件厂商将会在上游取得突破。
光通信系统设计
单片机光通信系统设计 Design of Optical Communication System by MCU 学院：信息科学与工程学院 专业班级：电子信息工程0901班 学号：090402007 学生姓名：陈旭 指导教师：王会民（讲师） 2013年 6 月
摘要 LED作为冷光源和节能光源，正在不断发展和普及。所以利用这个新的光源来通信，也变成了目前研究的热门课题之一。LED光传输技术就是利用常见的LED等室内照明设备，发出肉眼感觉不到的高速明暗闪烁的通信信号，以无线通信的方式来传输数据。采用无线光通信最大的特点就是它的波长范围大，可以将可见光讯号用不同的波长来进行信号的传输。可见光还有无电磁辐射、易保密等特点，尤其搭借了照明平台，所以不需要采用另外的传输介质，采用广播方式，受体的数量即容量受到的制约小，但是其缺点是不易实现双向的通信。 这次毕业设计的主要内容是尝试设计并制作一个LED通信试验系统，通过对频率的调制，发出特定的编码信号，接收方利用光电敏感器件接收调制光，解调后还原成数据信号。最后，本次毕业设计完成了基本功能的LED发射管、接收管的发射和接收工作，并且尝试将其时分复用和频分复用。在发送端添加了温度传感器和超声波测距传感器，数码管显示，在接收端用1602液晶屏幕显示出来。两者的对比，反应出通信的正确性。 本设计是基于两个89C51单片机，利用红外led发射装置和HS0038接收装置设计的简单慢速通信。目标是熟悉单片机的编程思路和学习通信的基本原理。基本的慢速光通信在传感器与单片机之间的通信上有着广泛的应用。 关键词：LED;调解;解调;频分复用;时分复用 I
光通信模块基础知识
光模块基础知识 一、公司光模块及命名规则介绍 ?1. GBIC部分 GBIC是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。 GBIC是光纤的转接设备。 GBIC是千兆位接口转换器的简称。本公司生产的GBIC产品一头是一个通用的GBIC头，另一头可以是走光信号的SC，也可以是走电信号的RJ45。 1) 1.25G/bps 双纤/ BIDI模块 2) 连接器SC，RJ45 3) VCSEL / FP / DFB / CWDM 发射激光器 4) 符合RoHS 标准 5) +5V电源供电 ?2. SFP部分
? SFP可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块(体积比GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化GBIC(Mini-GBIC)。 ? 1) SFP 双纤模块 ? 2) 连接器LC ? 3) VCSEL / FP / DFB / CWDM 发射激光器 ? 4) 符合RoHS 标准 ? 5) 符合SFF-8472协议 ? 6) +3.3V电源供电 ?SFP/GBIC系列命名规则 ? 说明:此命名规则只适用于公司内部,销售对外使用时,不需区分外壳以及TOSA类型(绿色部份),且应根据客户应用不同,分为Fiber Channel、SDH/SONET等标准,对内模块不需做此划分，详见datasheet。 ?3. BIDI部分
2020年光通信行业深度研究报告
2020年光通信行业深度研究报告 筱宇轩2020.5.4 本文系统性地从架构的变化衍生出对设备、光芯片、光模块、连接器件以及PCB 材料演进路径的分析。 1. 5G 时代光通信的再思考——流量爆发下的数据密度革命 我们一直在思考一个问题：5G 流量再爆发中，光模块的产业演进路径如何？结合此前日韩5G 研究、光博会草根调研，我们本文系统性地从架构的变化衍生出对设备、光芯片、光模块、连接器件以及PCB 材料演进路径的分析。站在当前时点，市场担心光通信同质化竞争严重，会影响产品毛利率进而拖累业绩增长，但我们看到，5G 对数通设备、400G、MPO 连接器、高频高速材料等提出新的要求，流量爆发下的数据密度革命即将到来，新产品、新市场的出现将极大提振盈利能力，优秀企业在产品能力、渠道能力、成本管控等方面的竞争优势将进一步体现，从而拉开业绩差距。因此，不必过分担心同质化竞争而忽略了5G 的大机遇，在全球5G 放量的前夕，光通信仍是最确定的方向。 1.1 流量驱动下的东西向"叶脊架构"需求增长 5G 与400G 数据中心是双生式同步发展。当前，全球主要国家正在积极参与5G 的商用化。运营商正在全速部署下一代网络设备，为2020 年及以后的5G 服务做好准备。4K/8K 高清视频、直播、视频会议、VR/AR 等大带宽的持续发酵酝酿，NB-IoT 等技术引发物联网产业新一轮增长，海量
移动设备的接入，应用端的发展正指向着流量的大爆发。在当下5G 应用尚未大规模兴起的情况下，依靠高清视频、AR/VR 等既有业务，韩国在5G 推出半年的时间点，实现了流量近3 倍增长（DOU 从约8G 到25G），结合近期不断涌现的新型应用（如一夜爆红的AI 视频换脸ZAO），我们预计在5G 时代随着高宽带应用的逐步落地，流量的爆发将会是数十倍的量级。 云成为大趋势，大型数据中心规模继续增长。根据Synergy Research 数据显示，2018 年年底全球超大规模数据中心数量已经达到430 个，美国占据其中40%。超大规模数据中心的增长势头不减，公司收入每年平均增长24％，而资本支出增长则超过40％——其中大部分用于建设和装备数据中心。据思科预测，2021 年全球数据中心流量将增长到每年20.5ZB，且95%的数据中心流量将是云流量。在即将到来的5G 时代，流量的爆发将汇聚成数字海啸。过去几年，海外云厂商经历了从需求爆发到去库存的周期轮回，但随着5G 到来，我们认为，数据中心的需求增长仍是确定性的。近期市场担心四季度海外能否起量也仅是短期维度的压制因素，随着2020 年5G 整体起量，大型数据中心是不可或缺的基础设施。 大型数据中心叶脊架构已成主流架构，新的交换模式可以带来更低的延时，传统三层架构退出历史舞台。首先大型云厂商在即将到来的5G 时代，以及云进程的进一步深入加速，大型云厂商数据规模越来越大，数据中心内部东西向流量已然占据主导地位，更适于数据中心内部数据交互的扁平胖宽的叶脊架构已成为数据中心的首选。叶脊架构使得数据中心规模变得更
超详细的光模块介绍
超详细的光模块介绍 光模块发展简述 光模块分类 按封装：1*9 、GBIC、SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin 等。 按速率：155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。 按波长：常规波长、CWDM、DWDM等。 按模式：单模光纤（黄色）、多模光纤（橘红色）。 按使用性：热插拔（GBIC、SFP、XFP、XENPAK）和非热插拔（1*9、SFF）。 封装形式
光模块基本原理 光收发一体模块（Optical Transceiver) 光收发一体模块是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。由两部分组成：接收部分和发射部分。接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。 发射部分： 输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。 接收部分： 一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。
光模块的主要参数 1. 传输速率 传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。主要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。 2.传输距离 光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2km 及以下的为短距离，10～20km 的为中距离，30km、40km 及以上的为长距离。 ■光模块的传输距离受到限制，主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。 注意： ? 损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失，这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。
简易无线光通信系统设计详述(DOC)
1.1 简易无线光通信系统 光通信分为有线光通信和无线光通信两种。光通信的主要方式是有线光通信即光纤通信，它已成为广域网、城域网的主要传输方式之一。 无线光通信又被称为自由空间光通信(FSO，Free Space Optical communication)。近年来，随着“最后一公里”对高带宽、低成本接入技术的迫切需求，FSO在视距传输、宽带接入中有了新的发展机遇，同时由于光通信器件制造技术的飞速发展，无线光通信设备的制造成本大幅下降，FSO得到越来越多的应用。 本小节介绍用红外光进行语音信号无线传输的简单系统，这种简单的、实验性的无线光通信系统是真实无线光通信系统的简化，其组成如图1-1所示。 图1-1 简易的光无线语音传输系统 在一个系统项目开始设计时，要确定实现系统功能的方法原理，并根据项目要求确定系统的需求并发展出一个针对这些需求的计划，即确定系统包括的组成部分、各部分的性能指标以及它们与系统性能之间的关系。然后根据各个组成部分的指标进行单元电路设计。 通过对简易的光无线语音传输系统设计、制作与调试，目的是：1）了解分析设计的系统需求并发展出解决方案的过程，2）学习单元电路的设计、测试与调整的方法，特别是模拟电路的设计与调试。 1.1.1 系统功能要求及基本解决思路 一、系统功能要求 1、基本要求 （1）设计制作一个可以传送语音信号的无线光通信设备； （2）语音信号频率范围：300Hz～3400Hz； （3）通信距离不小于10m； （4）发送端用驻极体话筒拾取语音； （5）接收端输出到喇叭的最大功率0.5W。 2、扩展要求 （1）减小环境光对通信的影响； （2）拓展通信距离（不小于100m）； （3）收发两端均采用单电源供电。 第 3 页共20 页
国内光通信行业全解析
国内光通信行业全解析 导读: 国内光通信企业已经逐渐发展壮大，华为、中兴等企业的光传输产品，已经在国际市场上具有重要份额。在这次全球的光网络建设中，我国的光通信企业已经有能力和外国同行进行竞争。下面我们将就光传输及接入设备、光配套设备、光纤光缆制造及光器件这几个方面详细分析我国光通信产业的发展机遇和投资机会。 关键字：光传输PON FTTx OLT ONU 光纤光缆光器件 国内光通信企业已经逐渐发展壮大，如华为、中兴等企业的光传输产品，已经在国际市场上具有重要份额；烽火的光接入产品和光纤也逐渐在世界各国 中取得突破。在这次全球的光网络建设中，我国的光通信企业已经有能力和外 国同行进行竞争。 下面我们将就光传输及接入设备、光配套设备、光纤光缆制造及光器 件这几个方面详细分析我国光通信产业的发展机遇和投资机会： 我国光通信公司迎来行业历史性发展机遇 我国目前的光通信产业经过数十年的发展，产业规模和产品种类不断 扩大。目前已经有光传输设备、光接入设备、光配套设备、光纤光缆、光器件 等较为完整的产业体系。近年来光通信整体产业的平均增长速度达到30%-40%。很多企业已经成为国际知名企业，在世界光通信市场上占有一定份额。 华为和中兴目前已经是全球范围内的领先通信厂商，其产品基本覆盖 所有通信领域。其产品不仅在技术上已为世界前列，而且市场份额和知名度也 具有较大影响。在光传输和接入设备方面，两家厂商都有较全面的产品体系。 光接入设备：华为主攻的GPON产品以及中兴优势的EPON产品都已经在国际运营商的传输网络中得到了大量应用。 烽火通信作为邮科院下属的光通信公司，在光通信领域的研究也一直 属于国内领先地位。在xPON和ODN产品上具有研发优势。 光配套设备主要有户外机柜、ODN、光缆分纤箱、光纤适配器等。全 球FTTx大规模的建设中，作为联系接入网到用户的重要环节，在光网络建设 市场中占有一定比例。目前新海宜、日海通讯等公司均具有一定的产能优势，在市场需求快速增长的情况下，近几年内将有较大的发展机会。 国内光纤光缆企业数目众多，且都具有了一定规模的光纤光缆生产能力，尤其以长飞、富通、亨通光电、中天科技和烽火通信等厂家产能较大，并 已经具备可以生产单模，多模，光纤复合低压电缆(OPLC)等各种光纤光缆产品。过去各企业主要依靠进口光纤预制棒(主要从美国和日本进口)拉丝来生产光纤。随着各企业的生产技术进步，目前已有部分厂家如长飞、亨通光电和中天 科技掌握了制造光纤预制棒的技术，并逐渐扩大生产。可以预见，在国内的厂 商已经掌握光纤生产的整套技术，打通光纤生产产业链的情况下，未来的发展
光通信课程设计
光通信技术课程设计 一、系统功能描述 此系统是一个通过红外通信进行简单信号传输的装置，分为发送和接收两部分。发送装置接有简易键盘，按下按键后，单片机采集信号处理后通过红外发送出去。接收装置收到信号后，进行解析，然后通过数码管显示出相应的码型。 二、系统所用元器件及设备 发送端： AT89C52×1、红外发射二极管×1、8050×1、按键开关×10、11.0592M晶振×1 电容：10μF×1、20pF×2 电阻：1k?×2、100?×1 接收端： 74LS273×1、AT89C52×1、按键开关×1、7段共阳极数码管×2、8550×2、11.0592M晶振×1、红外接收器SM0038×1 电容：10μF×2、20pF×2 电阻：100?×2、1k?×1、4.7k?×2 设备： 稳压电源5v 示波器 三、系统实现功能原理 发送端： 输入方式采用3×3阵列（9按键）键盘，一共6根信号线，接入单片机P1口。每个按键在单片机P1口上对应唯一8位2进制值。当按下键盘上的不同按键时，通过编码器产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号。将此二进制脉冲码信号先调制在38KHz的载波上，经过放大后，激发红外发光二极管转发成波长940nm的红外线光传输出去。 接收端： 红外接收器采用一体化红外遥控接收器SM0038,红外线数字信号则经过红外接收器取出数字信号数据经单片机译码，最后送到显示电路。 主要芯片AT89C51： 引脚图： 功能介绍： AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BYTES的可反复擦写的只
读程序存储器（PEROM）和128 BYTES的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。 AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和FLASH存储器结合在一起，特别是可反复擦写的FLASH存储器可有效地降低开发成本。 管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 /ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可
2019年光通信行业画像分析报告
光通信行业画像分析报告 2019年12月
目录 一、行业介绍 (4) 1、光通信简介 (4) 2、光通信基本原理 (4) 3、光通信行业细分情况 (5) 二、行业驱动力分析 (5) 三、行业发展态势 (6) 1、数据流量需求激增，光通信行业保持持续增长 (6) 2、光芯片、光器件在光通信行业的重要性日益突出，对芯片工 艺技术的掌握至关重要 (7) 3、数据中心建设将成为光通信行业尤其是光器件领域的主要增 长动力 (9) （1）数据中心内部互联 (10) （2）数据中心互联（DCI网络） (11) 4、5G建设及光纤接入持续推进也将拉动光通信行业在电信市场 领域的需求 (12) （1）5G建设 (12) （2）光纤接入的持续普及与升级改造 (14) 5、光通信行业应用领域不断拓展，技术逐渐向高速化、集成化 方向演进 (16) （1）有源器件/模块向高速、高功率、窄线宽发展 (16) （2）波分复用技术的下沉和演进 (17) （3）光电集成技术 (18) 四、行业内主要企业 (18)
1、光迅科技 (18) 2、博创科技 (19) 3、太辰光 (19) 4、中际旭创 (19) 5、华工科技 (19) 6、新易盛 (20) 7、鸿辉光通 (20) 8、驿路通 (20) 五、行业发展制约因素 (20)
光通信行业画像分析报告 一、行业介绍 1、光通信简介 光通信行业包括基础构件（光芯片、光器件/光模块、光纤光缆）和设备集成，最终应用领域主要为电信市场业务及数据中心业务，是典型的技术密集型、人才密集型、资金设备密集型产业。 图：光通信产业链图 光器件是由光芯片、光纤及金属连线组合封装在一起，完成单项或少数几项功能的混合集成器件。光模块是以光器件为核心，增加一些电路部分和结构功能件等完成相应功能的单元。光模块通过光纤光缆与设备实现光信息传输功能并提供运营服务。目前光通信主要应用市场为电信市场、数据中心市场，其中：电信市场主要应用于骨干网、城域网、接入网以及无线基站；数据中心市场主要应用于数据中心内部互联以及数据中心互联。 2、光通信基本原理 从信息流角度看，光通信主要包括光信号产生、光信号传输与处理、光信号探测等环节，其中：光收发单元起着光电转化的作用，在信息流中对应着光信号产生、调制与探测；光分路器、AWG、VOA、光开关和光放大器对应光信号的传输与处理，具体如下图所示：
光通信系统设计
摘要 LED作为冷光源和节能光源，正在不断发展和普及。所以利用这个新的光源来通信，也变成了目前研究的热门课题之一。LED光传输技术就是利用常见的LED等室内照明设备，发出肉眼感觉不到的高速明暗闪烁的通信信号，以无线通信的方式来传输数据。采用无线光通信最大的特点就是它的波长范围大，可以将可见光讯号用不同的波长来进行信号的传输。可见光还有无电磁辐射、易保密等特点，尤其搭借了照明平台，所以不需要采用另外的传输介质，采用广播方式，受体的数量即容量受到的制约小，但是其缺点是不易实现双向的通信。 这次毕业设计的主要内容是尝试设计并制作一个LED通信试验系统，通过对频率的调制，发出特定的编码信号，接收方利用光电敏感器件接收调制光，解调后还原成数据信号。最后，本次毕业设计完成了基本功能的LED发射管、接收管的发射和接收工作，并且尝试将其时分复用和频分复用。在发送端添加了温度传感器和超声波测距传感器，数码管显示，在接收端用1602液晶屏幕显示出来。两者的对比，反应出通信的正确性。 本设计是基于两个89C51单片机，利用红外led发射装置和HS0038接收装置设计的简单慢速通信。目标是熟悉单片机的编程思路和学习通信的基本原理。基本的慢速光通信在传感器与单片机之间的通信上有着广泛的应用。 关键词：LED;调解;解调;频分复用;时分复用 I
Abstract As a cold light and energy-saving light source, LED is rapidly developing and being popularization. So using this new light source to communicate has become a hot research topic nowadays. The technology of LED light transmission is to using common LED indoor lamps. Communication signal of high speed light by the naked eye can not feel the flashing, in a way of wireless communication to transmit data. The most special characteristic of light communication is that the light wavelength range is very long, and visible light can be signal transmission in different wavelength. Visible light and no electromagnetic radiation, such as confidentiality, especially a borrowed lighting platform, so do not need to use the transmission medium, the broadcast, the number that is restricted by receptor capacity is small, it is not easy to achieve two-way communication. The main purpose of this paper is to try to design a LED communication system, through the modulation of the frequency coding signal, the photoelectric sensitive device receives the light modulation, demodulation back into the data signal. Finally, the graduation design, completed the basic function of the LED launch tube, receiving tube emission and reception work, and try to time division multiplexing and frequency division multiplexing. The temperature sensor and the ultrasonic ranging sensor is added in the transmitter, the digital tube display, the receiver with 1602 LCD screen display. The contrast of the two, reflect the correctness of communication. The design is based on two MCUs, simple slow communication using infrared LED emission device and HS0038 receiver design. The target is the basic principle of the programming ideas and learning communication with single-chip microcomputer. Slow light communication basic is widely used in communication between sensor and MCU. Keywords: LED; mediation; demodulation; frequency; division; II