Pirma, pagrindinės žinios apie optinį modulį
1. Optinio modulio apibrėžimas:
Optinis modulis: tai yra optinio siųstuvo-imtuvo modulis.
2. Optinio modulio struktūra:
Optinis siųstuvo-imtuvo modulis sudarytas iš optoelektroninio įrenginio, funkcinės grandinės ir optinės sąsajos, o optoelektroninį įrenginį sudaro dvi dalys: perdavimo ir priėmimo.
Siuntimo dalis yra tokia: elektrinis signalas, įvedantis tam tikrą kodo spartą, yra apdorojamas vidiniu varomuoju lustu, kad valdytų puslaidininkinį lazerį (LD) arba šviesos diodą (LED), kad būtų išskleistas atitinkamo dažnio moduliuotas šviesos signalas, ir optinis. galios automatinio valdymo grandinė yra viduje. Išėjimo optinio signalo galia išlieka stabili.
Priėmimo dalis yra: tam tikro kodo dažnio optinio signalo įvesties modulis fotodetektoriaus diodu paverčiamas elektriniu signalu. Po pirminio stiprintuvo išvedamas atitinkamo kodo dažnio elektrinis signalas, o išvesties signalas paprastai yra PECL lygio. Tuo pačiu metu, kai įvesties optinė galia yra mažesnė už tam tikrą vertę, išvedamas pavojaus signalas.
3. Optinio modulio parametrai ir reikšmė
Optiniai moduliai turi daug svarbių optoelektroninių techninių parametrų. Tačiau renkantis du karštai keičiamus optinius modulius, GBIC ir SFP, labiausiai reikia atsižvelgti į šiuos tris parametrus:
Centrinis bangos ilgis
Nanometrais (nm) šiuo metu yra trys pagrindiniai tipai:
850 nm (MM, daugiamodis, pigus, bet trumpas perdavimo atstumas, paprastai tik 500M); 1310 nm (SM, vieno režimo, dideli nuostoliai perdavimo metu, bet maža sklaida, paprastai naudojamas perdavimui 40 km atstumu);
1550 nm (SM, vieno režimo, maži nuostoliai perdavimo metu, bet didelė dispersija, paprastai naudojamas perdavimui dideliais atstumais virš 40 km ir gali tiesiogiai perduoti 120 km be relės);
Perdavimo greitis
Per sekundę perduodamų duomenų bitų (bitų) skaičius, bps.
Šiuo metu dažniausiai naudojami keturi tipai: 155 Mbps, 1,25 Gbps, 2,5 Gbps, 10 Gbps ir panašiai. Perdavimo sparta paprastai yra suderinama atgal. Todėl 155M optinis modulis dar vadinamas FE (100 Mbps) optiniu moduliu, o 1.25G optinis modulis dar vadinamas GE (gigabito) optiniu moduliu. Tai plačiausiai naudojamas modulis optinio perdavimo įrangoje. Be to, jo perdavimo sparta skaidulinių duomenų saugojimo sistemose (SAN) yra 2 Gbps, 4 Gbps ir 8 Gbps.
Perdavimo atstumas
Optinio signalo nereikia perduoti atstumu, kurį galima tiesiogiai perduoti, kilometrais (taip pat vadinamais kilometrais, km). Optiniai moduliai paprastai turi tokias specifikacijas: daugiamodis 550 m, vieno režimo 15 km, 40 km, 80 km, 120 km ir pan.
Antra, pagrindinė optinių modulių koncepcija
1.Lazerių kategorija
Lazeris yra svarbiausias optinio modulio komponentas, įpurškiantis srovę į puslaidininkinę medžiagą ir skleidžiantis lazerio šviesą per fotonų virpesius ir padidėjimą ertmėje. Šiuo metu dažniausiai naudojami FP ir DFB lazeriai. Skirtumas tas, kad skiriasi puslaidininkių medžiaga ir ertmės struktūra. DFB lazerio kaina yra daug brangesnė nei FP lazerio. Optiniuose moduliuose, kurių perdavimo atstumas iki 40 km, dažniausiai naudojami FP lazeriai.Optiniai moduliai su perdavimo atstumais≥40 km dažniausiai naudojami DFB lazeriai.
2. Perduodama optinė galia ir priėmimo jautrumas
Perduodama optinė galia reiškia šviesos šaltinio išėjimo optinę galią optinio modulio perdavimo gale. Priėmimo jautrumas reiškia mažiausią optinio modulio gaunamą optinę galią tam tikru greičiu ir bitų klaidų dažniu.
Šių dviejų parametrų vienetai yra dBm (ty decibelai milivatai, galios vieneto logaritmas mw, skaičiavimo formulė 10lg, 1mw paverčiama 0dBm), kuris daugiausia naudojamas gaminio perdavimo atstumui, skirtingiems bangų ilgiams, perdavimo sparta ir Optinio modulio optinio perdavimo galia ir priėmimo jautrumas skirsis, jei bus užtikrintas perdavimo atstumas.
3.Nuostoliai ir sklaida
Nuostoliai – tai šviesos energijos praradimas dėl terpės sugerties ir sklaidos bei šviesos nutekėjimo, kai šviesa perduodama pluošte. Didėjant perdavimo atstumui ši energijos dalis išsisklaido tam tikru greičiu. Sklaidą daugiausia lemia nevienodas skirtingų bangų ilgių elektromagnetinių bangų greitis, sklindantis toje pačioje terpėje, dėl kurio optinio signalo skirtingo ilgio komponentai pasiekia signalą. priėmimo pabaiga skirtingu laiku dėl perdavimo atstumo kaupimosi, todėl impulsas išplečiamas ir todėl neįmanoma atskirti signalų. vertė. Šie du parametrai daugiausia įtakoja optinio modulio perdavimo atstumą. Faktiniame taikymo procese 1310 nm optinis modulis paprastai apskaičiuoja ryšio praradimą esant 0,35 dBm/km, o 1550 nm optinis modulis paprastai apskaičiuoja 0,20 dBm/km ryšio praradimą ir apskaičiuoja sklaidos vertę. Labai sudėtinga, paprastai tik nuoroda.
4. Optinio modulio tarnavimo laikas
Tarptautiniai vieningi standartai, 50 000 valandų nepertraukiamo darbo, 50 000 valandų (atitinka 5 metus).
Visi SFP optiniai moduliai yra LC sąsajos. GBIC optiniai moduliai yra visi SC sąsajos. Kitos sąsajos apima FC ir ST.