בתחום התקשורת, העברת חיבורים חשמליים של חוטי מתכת מוגבלת מאוד בגלל גורמים כמו הפרעות אלקטרומגנטיות, הצלבה ואובדן בין קוד, ועלויות חיווט.
כתוצאה מכך נולדה שידור אופטי. לשידור אופטי יש את היתרונות של רוחב פס גבוה, קיבולת גדולה, אינטגרציה קלה, אובדן נמוך, תאימות אלקטרומגנטית טובה, ללא צללית, משקל קל, גודל קטן וכו', כך שהפלט האופטי נמצא בשימוש נרחב בהעברת אותות דיגיטליים.
מבנה בסיסי של מודול אופטי
ביניהם, המודול האופטי הוא מכשיר הליבה בהעברת סיבים אופטיים, והאינדיקטורים השונים שלו קובעים את הביצועים הכוללים של השידור. המודול האופטי הוא מנשא המשמש לשידור ביןמֶתֶגוהמכשיר, והתפקיד העיקרי שלו הוא להמיר את האות החשמלי של המכשיר לאות אופטי בקצה המשדר. המבנה הבסיסי מורכב משני חלקים: "רכיב פולט אור ומעגל ההנעה שלו" ו"רכיב קולט אור ומעגל קליטתו".
המודול האופטי מכיל שני ערוצים, כלומר ערוץ המשדר וערוץ המקבל.
ההרכב ועקרון העבודה של הערוץ המשדר
ערוץ השידור של המודול האופטי מורכב ממשק כניסת אות חשמלי, מעגל כונן לייזר, מעגל התאמת עכבה ורכיב לייזר TOSA.
עקרון העבודה שלו הוא כניסת הממשק החשמלי של ערוץ השידור, הצימוד של האות החשמלי הושלם דרך מעגל הממשק החשמלי, ולאחר מכן מעגל הנעת הלייזר בערוץ המשדר מאופנן, ולאחר מכן החלק התאמת עכבה משמש לעכבה התאמה להשלמת אפנון והנעת האות, ולבסוף שלח את ההמרה האלקטרו-אופטית של הלייזר (TOSA) לאות אופטי להעברת אותות אופטי.
ההרכב ועקרון העבודה של הערוץ הקולט
ערוץ קליטת המודול האופטי מורכב מרכיב הגלאי האופטי ROSA (מורכב מדיודת זיהוי צילום (PIN), מגבר טרנס-אימפדנס (TIA)), מעגל התאמת עכבה, מעגל מגביל מגביל ומעגל ממשק פלט אות חשמלי.
עקרון העבודה שלו הוא שה-PIN ממיר את האות האופטי שנאסף לאות חשמלי בצורה פרופורציונלית. TIA ממיר את האות החשמלי הזה לאות מתח, ומגביר את אות המתח המומר למשרעת הנדרשת, ומשדר אותו למגביל דרך מעגל התאמת העכבות מעגל המגבר משלים את ההגברה מחדש ועיצוב האות מחדש, משפר את האות- יחס לרעש, מקטין את שיעור שגיאות הסיביות, ולבסוף מעגל הממשק החשמלי משלים את פלט האות.
יישום של מודול אופטי
כהתקן הליבה להמרה פוטו-אלקטרית בתקשורת אופטית, מודולים אופטיים נמצאים בשימוש נרחב במרכזי נתונים. מרכזי נתונים מסורתיים משתמשים בעיקר במודולים אופטיים במהירות נמוכה של 1G/10G, בעוד שמרכזי נתונים בענן משתמשים בעיקר במודולים מהירים של 40G/100G. עם תרחישי יישומים חדשים כגון וידאו בחדות גבוהה, שידור חי ו-VR המניעים את הצמיחה המהירה של תעבורת הרשת העולמית, בתגובה למגמות פיתוח עתידיות, דרישות יישומים מתעוררות כגון מחשוב ענן, שירותי Iaa S וביג דאטה מציבות דרישות גבוהות יותר. על העברת נתונים פנימית במרכז הנתונים, מה שיוליד מודולים אופטיים עם קצבי שידור גבוהים יותר בעתיד.
בדרך כלל, כאשר אנו בוחרים מודולים אופטיים, אנו מתייחסים בעיקר לגורמים כגון תרחישי יישום, דרישות קצב העברת נתונים, סוגי ממשקים ומרחקי שידור אופטיים (מצב סיבים, כוח אופטי נדרש, אורך גל מרכזי, סוג לייזר) וגורמים נוספים.