Yn it EPON-systeem is deOLTis ferbûn mei meardereONUs(optyske netwurk-ienheden) fia in POS (passive optyske splitter). As de kearn fan EPON,OLToptyske modules sille direkt beynfloedzje de wurking fan it hiele 10G EPON systeem.
1.Yntroduksje ta 10G EPON symmetryskOLToptyske module
De 10G EPON symmetryskOLToptyske module brûkt de uplink burst ûntfangst en downlink trochgeande oerdracht modus, dy't benammen wurde brûkt foar optyske / elektryske konverzje yn 10G EPON systemen.
It ûntfangende diel bestiet út in TIA (transimpedance amplifier), in APD (Avalanche Photodiode) op 1270 / 1310nm, en twa LA (beheinende fersterkers) op 1,25 en 10,3125 Gbit / s tariven.
It útstjoerend ein is gearstald út in 10G EML (elektro-absorption modulaasje laser) en in 1.25 Gbit / s DFB (ferdield feedback laser), en syn emisje golflingten binne 1577 en 1490nm, respektivelik.
It driuwende circuit omfettet in digitale APC (Automatic Optical Power Control) circuit en in TEC (Temperatuer Compensation) circuit foar it behâld fan in stabile 10G laser emission golflingte. De monitoaring fan parameters foar útstjoeren en ûntfangen wurdt ymplementearre troch de mikrokomputer mei ien chip neffens it SFF-8077iv4.5-protokol.
Omdat de ûntfangende ein fan 'eOLToptyske module brûkt burst ûntfangst, de ûntfangst opset tiid is benammen wichtich. As de ûntfangstbefestigingstiid lang is, sil it de gefoelichheid sterk beynfloedzje, en kin it sels feroarsaakje dat de burst-ûntfangst net goed wurket. Neffens de easken fan it IEEE 802.3av-protokol moat de oprjochtingstiid fan in 1.25Gbit / s-burst-ûntfangst <400 ns wêze, en de burst-ûntfangsensibiliteit moat <-29.78 dBm wêze mei in bitflaterrate fan 10-12; en 10.3125 Gbit / s De burst-ûntfangsopstellingstiid moat <800ns wêze, en de burst-ûntfangstsensitiviteit moat <-28.0 dBm wêze mei in bitflaterrate fan 10-3.
2.10G EPON symmetryskOLToptyske module design
2.1 Design skema
De 10G EPON symmetryskOLToptyske module is gearstald út in triplexer (single-fiber trije-way module), transmitting, ûntfange, en tafersjoch. De triplexer omfettet twa lasers en in detektor. It útstjoerde ljocht en it ûntfongen ljocht wurde yntegreare yn it optyske apparaat fia WDM (Wavelength Division Multiplexer) om ienfiber bidireksjoneel oerdracht te berikken. Syn struktuer wurdt werjûn yn figuer 1.
It útstjoerend diel bestiet út twa lasers, waans haadfunksje is om respektivelik 1G en 10G elektryske sinjalen yn optyske sinjalen te konvertearjen en de optyske krêftstabiliteit yn in sletten lus tastân te behâlden fia in digitale APC-sirkwy. Tagelyk kontrolearret de single-chip mikrokompjûter de omfang fan 'e modulaasjestroom om de útstjerferhâlding te krijen dy't troch it systeem fereaske is. It TEC-sirkwy wurdt tafoege oan it 10G-útstjoersirkwy, wat de útfiergolflingte fan 'e 10G-laser sterk stabilisearret. It ûntfangende diel brûkt APD foar it konvertearjen fan it ûntdutsen burst optyske sinjaal yn in elektrysk sinjaal, en jout it út nei fersterking en foarmjouwing. Om te soargjen dat de gefoelichheid it ideale berik kin berikke, is it nedich om in stabile hege druk oan 'e APD by ferskate temperatueren te leverjen. De ien-chip komputer berikt dit doel troch it kontrolearjen fan it APD heechspanningscircuit.
2.2 Útfiering fan dual-rate burst ûntfangst
It ûntfangende diel fan 'e 10G EPON symmetryskOLToptyske module brûkt in burst ûntfangst metoade. It moat burst-sinjalen ûntfange fan twa ferskillende tariven fan 1,25 en 10,3125 Gbit / s, wat fereasket dat it ûntfangende diel de optyske sinjalen fan dizze twa ferskillende tariven goed kin ûnderskiede om stabile elektryske sinjalen te krijen. Twa regelingen foar it útfieren fan dual-rate burst ûntfangst fanOLToptyske modules wurde hjir foarsteld.
Omdat de ynfier optyske sinjaal brûkt TDMA (Time Division Multiple Access) technology, mar ien taryf fan burst ljocht kin bestean tagelyk. It ynfiersinjaal kin yn it optyske domein skieden wurde troch in 1: 2 optyske splitter, lykas werjûn yn figuer 2. Of brûk allinich in hege snelheidsdetektor om 1G en 10G optyske sinjalen te konvertearjen yn swakke elektryske sinjalen, en dan skiede twa elektryske sinjalen. sinjalen mei ferskillende tariven fia in gruttere bânbreedte TIA, lykas werjûn yn figuer 3.
It earste skema werjûn yn figuer 2 sil bringe in beskate ynfoegingsferlies as it ljocht troch de 1: 2 optyske splitter giet, dy't it ynput optyske sinjaal moat fersterkje, sadat in optyske fersterker is ynstalleare foar de optyske splitter. De skieden optyske sinjalen wurde dan ûnderwurpen oan optyske / elektryske konverzje troch detektors fan ferskillende tariven, en úteinlik wurde twa soarten stabile elektryske sinjaalútgongen krigen. It grutste neidiel fan dizze oplossing is dat in optyske fersterker en in 1: 2 optyske splitter wurde brûkt, en twa detektors binne nedich om it optyske sinjaal te konvertearjen, wat de kompleksiteit fan 'e ymplemintaasje fergruttet en de kosten fergruttet.
Yn it twadde skema werjûn yn Fig. 3, it ynput optyske sinjaal moat allinich troch in detektor en in TIA passe om skieding te berikken yn it elektryske domein. De kearn fan dizze oplossing leit yn 'e seleksje fan TIA, dy't fereasket dat TIA in bânbreedte hat fan 1 ~ 10Gbit / s, en tagelyk hat TIA rappe reaksje binnen dizze bânbreedte. Allinich troch de hjoeddeistige parameter fan TIA kin de antwurdwearde fluch krije, de ûntfangende gefoelichheid kin goed garandearre wurde. Dizze oplossing ferminderet de kompleksiteit fan ymplemintaasje sterk en hâldt de kosten ûnder kontrôle. Yn it eigentlike ûntwerp kieze wy oer it algemien it twadde skema om ûntfangst fan dual-rate burst-ûntfangst te berikken.
2.3 Untwerp fan de hardware circuit by de ûntfangende ein
figuer 4 is de hardware circuit fan de burst ûntfangende diel. As d'r in burst optyske ynfier is, konvertearret de APD it optyske sinjaal yn in swak elektrysk sinjaal en stjoert it nei de TIA. It sinjaal wurdt fersterke troch de TIA yn in 10G of 1G elektrysk sinjaal. It 10G elektryske sinjaal wurdt ynfierd nei de 10G LA troch de positive keppeling fan 'e TIA, en it 1G elektryske sinjaal wurdt ynfierd nei de 1G LA troch de negative koppeling fan' e TIA. Kondensatoren C2 en C3 binne koppelingskondensatoren dy't brûkt wurde om 10G en 1G AC-keppele útfier te berikken. De AC-keppele metoade waard keazen omdat it ienfâldiger is as de DC-keppele metoade.
De AC-keppeling hat lykwols de lading en ûntlading fan 'e kondensator, en de antwurdsnelheid op it sinjaal wurdt beynfloede troch de konstante fan' e lading en ûntladingtiid, dat is, it sinjaal kin net yn 'e tiid reageare wurde. Dizze funksje is bûn te ferliezen in bepaald bedrach fan ûntfangst settling tiid, dus it is wichtich om te kiezen hoe grut de AC coupling capacitor. As in lytsere koppelingskondensator wurdt selektearre, kin de settiid wurde ferkoarte, en it sinjaal oerdroegen troch deONUyn eltse tiid slot kin folslein ûntfongen sûnder beynfloedzje de ûntfangst effekt omdat de ûntfangst settling tiid is te lang en de komst fan de folgjende tiid slot.
Lykwols, te lyts capacitance sil beynfloedzje de coupling effekt en sterk ferminderje de stabiliteit fan ûntfangst. Gruttere kapasitânsje kin systeemjitter ferminderje en de gefoelichheid fan 'e ûntfangende ein ferbetterje. Dêrom moatte de passende koppelingskondensatoren C2 en C3 wurde selektearre, om de resepsje-settiid en de ûntfangstgefoelichheid yn 'e rekken te nimmen. Derneist, om de stabiliteit fan it ynput elektryske sinjaal te garandearjen, binne in koppelingskondensator en in oerienkommende wjerstân mei in wjerstân fan 50Ω ferbûn oan de negative terminal fan LA.
LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) circuit gearstald út wjerstannen R4 en R5 (R6 en R7) en in 2,0 V DC spanning boarne troch de differinsjaaloperator sinjaal útfier troch 10G (1G) LA. elektryske sinjaal.
2.4 Launch seksje
It útstjoerend diel fan 'e 10G EPON symmetryskOLToptyske module is benammen ferdield yn twa dielen fan 1.25 en 10G transmitting, dy't respektivelik stjoere sinjalen mei in golflingte fan 1490 en 1577 nm nei de downlink. Troch it 10G-útstjoerdiel as foarbyld te nimmen, komt in pear 10G differinsjaalsignalen in CDR (Clock Shaping)-chip yn, is AC-keppele oan in 10G-bestjoerderchip, en wurdt úteinlik differinsjaal ynfierd yn in 10G-laser. Om't de temperatuerferoaring in grutte ynfloed sil hawwe op 'e laser-emisjegolflingte, om de golflingte te stabilisearjen nei it nivo fereaske troch it protokol (it protokol fereasket 1575 ~ 1580nm), moat de wurkstroom fan it TEC-sirkwy oanpast wurde, dus dat de útfiergolflingte goed kontrolearre wurde kin.
3. Test resultaten en analyze
De wichtichste test-yndikatoaren fan 'e 10G EPON symmetryskOLToptyske module omfetsje de konfiguraasjetiid fan 'e ûntfanger, gefoelichheid fan' e ûntfanger, en transmit eachdiagram. De spesifike tests binne as folget:
(1) Untfang opsettiid
Under de normale wurkomjouwing fan uplink burst optyske krêft fan -24.0 dBm, it optyske sinjaal útstjoerd troch de burst ljocht boarne wurdt brûkt as it mjitting begjinpunt, en de module ûntfangt en fêstiget in folslein elektrysk sinjaal as de mjitting einpunt, negearje de tiidfertraging fan ljocht yn 'e testfaser. De mjitten 1G-burst-ûntfangsopsettiid is 76,7 ns, wat foldocht oan de ynternasjonale standert fan <400 ns; de 10G burst ûntfangst setup tiid is 241,8 ns, dat ek foldocht oan de ynternasjonale standert fan <800 ns.
3. Test resultaten en analyze
De wichtichste test-yndikatoaren fan 'e 10G EPON symmetryskOLToptyske module omfetsje de konfiguraasjetiid fan 'e ûntfanger, gefoelichheid fan' e ûntfanger, en transmit eachdiagram. De spesifike tests binne as folget:
(1) Untfang opsettiid
Under de normale wurkomjouwing fan uplink burst optyske krêft fan -24.0 dBm, it optyske sinjaal útstjoerd troch de burst ljocht boarne wurdt brûkt as it mjitting begjinpunt, en de module ûntfangt en fêstiget in folslein elektrysk sinjaal as de mjitting einpunt, negearje de tiidfertraging fan ljocht yn 'e testfaser. De mjitten 1G burst ûntfangst opsettiid is 76.7 ns, dat foldocht oan de ynternasjonale standert fan <400 ns; de 10G burst ûntfangst setup tiid is 241,8 ns, dat ek foldocht oan de ynternasjonale standert fan <800 ns.
