通信分野では、金属線の電気相互接続伝送は、電磁干渉、コード間のクロストークと損失、配線コストなどの要因により大幅に制限されています。
その結果、光伝送が誕生しました。光伝送には、高帯域幅、大容量、容易な統合、低損失、優れた電磁適合性、クロストークなし、軽量、小型などの利点があるため、光出力はデジタル信号伝送に広く使用されています。
光モジュールの基本構造
中でも光モジュールは光ファイバ伝送の中核となるデバイスであり、そのさまざまな指標が伝送全体の性能を決定します。光モジュールは、相互間の伝送に使用されるキャリアです。スイッチその主な機能は、送信側でデバイスの電気信号を光信号に変換することです。基本構造は「発光部品とその駆動回路」と「受光部品とその受信回路」の2つの部分から構成されます。
光モジュールには、送信チャネルと受信チャネルという 2 つのチャネルが含まれています。
送信チャネルの構成と動作原理
光モジュールの送信チャネルは、電気信号入力インターフェース、レーザー駆動回路、インピーダンス整合回路、レーザーコンポーネントTOSAで構成されています。
その動作原理は、送信チャネルの電気インターフェース入力であり、電気信号の結合は電気インターフェース回路を通じて完了し、送信チャネル内のレーザー駆動回路が変調され、その後、インピーダンス整合部がインピーダンスに使用されます。マッチングを行って信号の変調と駆動を完了し、最後にレーザー (TOSA) を電気光学変換して光信号に変換し、光信号を送信します。
受信チャネルの構成と動作原理
光モジュールの受信チャネルは、光検出器コンポーネント ROSA (光検出ダイオード (PIN)、トランスインピーダンス アンプ (TIA) で構成)、インピーダンス マッチング回路、制限アンプ回路、および電気信号出力インターフェイス回路で構成されます。
その動作原理は、PIN が収集した光信号を比例的な方法で電気信号に変換することです。 TIAはこの電気信号を電圧信号に変換し、変換された電圧信号を必要な振幅まで増幅し、インピーダンス整合回路を介してリミッターに送信します。増幅回路は信号の再増幅と整形を完了し、信号を改善します。対雑音比を高め、ビット誤り率を低減し、最後に電気インターフェース回路が信号出力を完了します。
光モジュールの応用
光モジュールは光通信における光電変換の中核デバイスとしてデータセンターで広く使用されています。従来のデータセンターは主に1G/10Gの低速光モジュールを使用しますが、クラウドデータセンターは主に40G/100Gの高速モジュールを使用します。高解像度ビデオ、ライブ ブロードキャスト、VR などの新しいアプリケーション シナリオが世界的なネットワーク トラフィックの急速な成長を促進する中、将来の開発トレンドに対応して、クラウド コンピューティング、Iaa S サービス、ビッグ データなどの新たなアプリケーション要件により、より高い要件が求められています。データセンターの内部データ伝送については、将来的にはより高い伝送速度を備えた光モジュールが誕生します。
一般に、光モジュールを選択するときは、主にアプリケーション シナリオ、データ伝送速度の要件、インターフェイスの種類、光伝送距離 (ファイバー モード、必要な光パワー、中心波長、レーザーの種類) などの要素を考慮します。