Im Bereich der Kommunikation ist die elektrische Verbindungsübertragung von Metalldrähten aufgrund von Faktoren wie elektromagnetischer Interferenz, Intercode-Übersprechen und -Verlust sowie Verkabelungskosten stark eingeschränkt.
Daraus entstand die optische Übertragung. Die optische Übertragung bietet die Vorteile einer hohen Bandbreite, einer großen Kapazität, einer einfachen Integration, eines geringen Verlusts, einer guten elektromagnetischen Verträglichkeit, keinem Übersprechen, eines geringen Gewichts, einer geringen Größe usw. Daher wird der optische Ausgang häufig in der digitalen Signalübertragung verwendet.
Grundaufbau des optischen Moduls
Unter diesen ist das optische Modul das Kerngerät der Glasfaserübertragung, und seine verschiedenen Indikatoren bestimmen die Gesamtleistung der Übertragung. Das optische Modul ist ein Träger, der für die Übertragung zwischen den verwendet wirdschaltenund das Gerät, und seine Hauptfunktion besteht darin, das elektrische Signal des Geräts am Sendeende in ein optisches Signal umzuwandeln. Die Grundstruktur besteht aus zwei Teilen: „lichtemittierende Komponente und ihre Ansteuerschaltung“ und „lichtempfangende Komponente und ihre Empfangsschaltung“.
Das optische Modul enthält zwei Kanäle, nämlich den Sendekanal und den Empfangskanal.
Der Aufbau und das Funktionsprinzip des Sendekanals
Der Übertragungskanal des optischen Moduls besteht aus einer elektrischen Signaleingangsschnittstelle, einer Laserantriebsschaltung, einer Impedanzanpassungsschaltung und einer Laserkomponente TOSA.
Sein Funktionsprinzip ist der elektrische Schnittstelleneingang des Übertragungskanals, die Kopplung des elektrischen Signals wird über die elektrische Schnittstellenschaltung abgeschlossen, und dann wird die Lasertreiberschaltung im Übertragungskanal moduliert, und dann wird der Impedanzanpassungsteil für die Impedanz verwendet Anpassen, um die Modulation und Ansteuerung des Signals abzuschließen und schließlich die elektrooptische Umwandlung des Lasers (TOSA) in ein optisches Signal zur optischen Signalübertragung zu senden.
Der Aufbau und das Funktionsprinzip des Empfangskanals
Der Empfangskanal des optischen Moduls besteht aus der optischen Detektorkomponente ROSA (bestehend aus einer Photodetektionsdiode (PIN), einem Transimpedanzverstärker (TIA)), einer Impedanzanpassungsschaltung, einer Begrenzungsverstärkerschaltung und einer Schnittstellenschaltung für den elektrischen Signalausgang.
Sein Funktionsprinzip besteht darin, dass der PIN das gesammelte optische Signal proportional in ein elektrisches Signal umwandelt. TIA wandelt dieses elektrische Signal in ein Spannungssignal um, verstärkt das umgewandelte Spannungssignal auf die erforderliche Amplitude und überträgt es über die Impedanzanpassungsschaltung an den Begrenzer. Die Verstärkerschaltung vervollständigt die Neuverstärkung und Umformung des Signals und verbessert die Signalqualität. Rauschabstand, reduziert die Bitfehlerrate und schließlich vervollständigt die elektrische Schnittstellenschaltung die Signalausgabe.
Anwendung des optischen Moduls
Als Kerngerät für die fotoelektrische Umwandlung in der optischen Kommunikation werden optische Module häufig in Rechenzentren eingesetzt. Herkömmliche Rechenzentren verwenden hauptsächlich optische 1G/10G-Low-Speed-Module, während Cloud-Rechenzentren hauptsächlich 40G/100G-Hochgeschwindigkeitsmodule verwenden. Da neue Anwendungsszenarien wie hochauflösendes Video, Live-Übertragungen und VR das schnelle Wachstum des globalen Netzwerkverkehrs vorantreiben, stellen neue Anwendungsanforderungen wie Cloud Computing, Iaa S-Dienste und Big Data als Reaktion auf zukünftige Entwicklungstrends höhere Anforderungen auf die interne Datenübertragung im Rechenzentrum, die in Zukunft optische Module mit höheren Übertragungsraten hervorbringen wird.
Im Allgemeinen berücksichtigen wir bei der Auswahl optischer Module hauptsächlich Faktoren wie Anwendungsszenarien, Anforderungen an die Datenübertragungsrate, Schnittstellentypen und optische Übertragungsentfernungen (Fasermodus, erforderliche optische Leistung, Mittenwellenlänge, Lasertyp) und andere Faktoren.