در زمینه ارتباطات، انتقال اتصال الکتریکی سیم های فلزی به دلیل عواملی مانند تداخل الکترومغناطیسی، تداخل و تلفات بین کد و هزینه های سیم کشی بسیار محدود است.
در نتیجه، انتقال نوری متولد شد. انتقال نوری دارای مزایای پهنای باند بالا، ظرفیت زیاد، ادغام آسان، تلفات کم، سازگاری الکترومغناطیسی خوب، عدم تداخل، وزن سبک، اندازه کوچک و غیره است، بنابراین خروجی نوری به طور گسترده در انتقال سیگنال دیجیتال استفاده می شود.
ساختار اصلی ماژول نوری
در میان آنها، ماژول نوری دستگاه اصلی در انتقال فیبر نوری است و شاخص های مختلف آن عملکرد کلی انتقال را تعیین می کند. ماژول نوری حاملی است که برای انتقال بینسوئیچو دستگاه و وظیفه اصلی آن تبدیل سیگنال الکتریکی دستگاه به سیگنال نوری در انتهای فرستنده است. ساختار اصلی از دو بخش تشکیل شده است: "جزء ساطع کننده نور و مدار محرک آن" و "جزء دریافت نور و مدار دریافت آن".
ماژول نوری شامل دو کانال، یعنی کانال فرستنده و کانال دریافت کننده است.
ترکیب و اصل کار کانال فرستنده
کانال انتقال ماژول نوری از یک رابط ورودی سیگنال الکتریکی، یک مدار درایو لیزر، یک مدار تطبیق امپدانس و یک جزء لیزری TOSA تشکیل شده است.
اصل کار آن ورودی رابط الکتریکی کانال فرستنده است، جفت شدن سیگنال الکتریکی از طریق مدار رابط الکتریکی تکمیل می شود و سپس مدار محرک لیزر در کانال فرستنده مدوله می شود و سپس قسمت تطبیق امپدانس برای امپدانس استفاده می شود. تطبیق برای تکمیل مدولاسیون و درایو سیگنال، و در نهایت ارسال لیزر (TOSA) تبدیل الکترواپتیکی به سیگنال نوری برای انتقال سیگنال نوری.
ترکیب و اصل کار کانال دریافت کننده
کانال دریافت ماژول نوری از جزء آشکارساز نوری ROSA (متشکل از دیود تشخیص نور (PIN)، تقویت کننده ترانس امپدانس (TIA))، مدار تطبیق امپدانس، مدار تقویت کننده محدود کننده و مدار رابط خروجی سیگنال الکتریکی تشکیل شده است.
اصل کار آن این است که پین سیگنال نوری جمع آوری شده را به صورت متناسب به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. TIA این سیگنال الکتریکی را به سیگنال ولتاژ تبدیل می کند و سیگنال ولتاژ تبدیل شده را به دامنه مورد نیاز تقویت می کند و آن را از طریق مدار تطبیق امپدانس به محدود کننده منتقل می کند. مدار تقویت کننده تقویت مجدد و شکل دهی مجدد سیگنال را تکمیل می کند و سیگنال را بهبود می بخشد. نسبت به نویز، میزان خطای بیت را کاهش می دهد و در نهایت مدار رابط الکتریکی خروجی سیگنال را تکمیل می کند.
کاربرد ماژول نوری
به عنوان دستگاه اصلی برای تبدیل فوتوالکتریک در ارتباطات نوری، ماژول های نوری به طور گسترده در مراکز داده استفاده می شوند. مراکز داده سنتی عمدتاً از ماژول‌های نوری کم‌سرعت 1G/10G استفاده می‌کنند، در حالی که مراکز داده ابری عمدتاً از ماژول‌های پرسرعت 40G/100G استفاده می‌کنند. با سناریوهای کاربردی جدید مانند ویدیوی با کیفیت بالا، پخش زنده و واقعیت مجازی که باعث رشد سریع ترافیک شبکه جهانی می شود، در پاسخ به روند توسعه آینده، الزامات برنامه های نوظهور مانند محاسبات ابری، خدمات Iaa S و داده های بزرگ، نیازمندی های بالاتری را ایجاد می کند. در انتقال داده های داخلی مرکز داده، که در آینده ماژول های نوری با نرخ انتقال بالاتر را به وجود می آورد.
به طور کلی، هنگامی که ماژول های نوری را انتخاب می کنیم، عمدتاً عواملی مانند سناریوهای کاربردی، الزامات نرخ انتقال داده، انواع رابط و فواصل انتقال نوری (حالت فیبر، توان نوری مورد نیاز، طول موج مرکز، نوع لیزر) و عوامل دیگر را در نظر می گیریم.