Na początek podstawowa wiedza o module optycznym
1.Definicja modułu optycznego:
Moduł optyczny: czyli optyczny moduł nadawczo-odbiorczy.
2.Struktura modułu optycznego:
Optyczny moduł nadawczo-odbiorczy składa się z urządzenia optoelektronicznego, obwodu funkcjonalnego i interfejsu optycznego, a urządzenie optoelektroniczne składa się z dwóch części: nadawczej i odbiorczej.
Część nadawcza to: sygnał elektryczny wprowadzany o określonej szybkości kodowania, przetwarzany przez wewnętrzny układ napędowy w celu napędzania lasera półprzewodnikowego (LD) lub diody elektroluminescencyjnej (LED) w celu wyemitowania modulowanego sygnału świetlnego o odpowiedniej szybkości, oraz element optyczny Obwód automatycznego sterowania mocą jest w nim zapewniony wewnętrznie. Moc wyjściowego sygnału optycznego pozostaje stabilna.
Część odbiorczą stanowi: optyczny moduł wejściowy sygnału o określonym współczynniku kodowania, przetwarzany na sygnał elektryczny przez fotodiodę. Za przedwzmacniaczem wyprowadzany jest sygnał elektryczny o odpowiednim współczynniku kodowania, a sygnał wyjściowy ma zazwyczaj poziom PECL. Jednocześnie generowany jest sygnał alarmowy, gdy wejściowa moc optyczna jest mniejsza niż określona wartość.
3.Parametry i znaczenie modułu optycznego
Moduły optyczne posiadają wiele ważnych optoelektronicznych parametrów technicznych. Jednakże w przypadku dwóch modułów optycznych z możliwością wymiany podczas pracy, GBIC i SFP, przy wyborze najważniejsze są następujące trzy parametry:
Środkowa długość fali
W nanometrach (nm) istnieją obecnie trzy główne typy:
850nm (MM, wielomodowy, niski koszt, ale krótka odległość transmisji, zazwyczaj tylko 500M); 1310nm (SM, tryb jednomodowy, duże straty podczas transmisji, ale mała dyspersja, zwykle używane do transmisji w promieniu 40KM);
1550nm (SM, tryb pojedynczy, niskie straty podczas transmisji, ale duża dyspersja, zwykle używane do transmisji na duże odległości powyżej 40KM i może bezpośrednio przesyłać 120KM bez przekaźnika);
Szybkość transmisji
Liczba bitów (bitów) danych przesyłanych na sekundę, w bps.
Obecnie powszechnie stosowane są cztery typy: 155 Mb/s, 1,25 Gb/s, 2,5 Gb/s, 10 Gb/s i tym podobne. Szybkość transmisji jest ogólnie kompatybilna wstecz. Dlatego moduł optyczny 155M nazywany jest także modułem optycznym FE (100 Mb/s), a moduł optyczny 1,25G nazywany jest także modułem optycznym GE (Gigabit). Jest to najczęściej stosowany moduł w optycznych urządzeniach transmisyjnych. Ponadto jego szybkość transmisji w światłowodowych systemach magazynowania (SAN) wynosi 2 Gb/s, 4 Gb/s i 8 Gb/s.
Odległość transmisji
Sygnał optyczny nie musi być przekazywany na odległość, którą można przesłać bezpośrednio w kilometrach (zwaną także kilometrami, km). Moduły optyczne mają zazwyczaj następujące specyfikacje: wielomodowy 550 m, jednomodowy 15 km, 40 km, 80 km i 120 km i tak dalej.
Po drugie, podstawowa koncepcja modułów optycznych
1. Kategoria lasera
Laser jest najbardziej centralnym elementem modułu optycznego, który wtryskuje prąd do materiału półprzewodnikowego i emituje światło laserowe poprzez oscylacje fotonów i wzmocnienia we wnęce. Obecnie najczęściej stosowanymi laserami są lasery FP i DFB. Różnica polega na tym, że materiał półprzewodnikowy i struktura wnęki są różne. Cena lasera DFB jest znacznie wyższa niż lasera FP. Moduły optyczne o odległościach transmisji do 40KM zazwyczaj korzystają z laserów FP. Moduły optyczne o odległościach transmisji≥40KM zazwyczaj używa laserów DFB.
2. Przesyłana moc optyczna i czułość odbioru
Przesyłana moc optyczna odnosi się do wyjściowej mocy optycznej źródła światła na końcu nadawczym modułu optycznego. Czułość odbioru odnosi się do minimalnej odbieranej mocy optycznej modułu optycznego przy określonej szybkości i bitowym współczynniku błędów.
Jednostką tych dwóch parametrów jest dBm (co oznacza decybel miliwat, logarytm jednostki mocy mw, wzór obliczeniowy to 10lg, 1mw przelicza się na 0dBm), co jest głównie używane do określenia odległości transmisji produktu, różnych długości fal, szybkość transmisji i optyczna moc nadawania i czułość odbioru modułu optycznego będą różne, o ile można zapewnić odległość transmisji.
3.Strata i dyspersja
Strata to utrata energii świetlnej na skutek absorpcji i rozproszenia ośrodka oraz wyciek światła podczas transmisji światła we włóknie. Ta część energii jest rozpraszana z określoną szybkością wraz ze wzrostem odległości transmisji. Rozproszenie jest spowodowane głównie nierówną prędkością fal elektromagnetycznych o różnych długościach fal rozchodzących się w tym samym ośrodku, co powoduje, że różne składowe długości fali sygnału optycznego docierają do odbierającego w różnym czasie ze względu na kumulację odległości transmisji, co skutkuje poszerzeniem impulsu i tym samym brakiem możliwości rozróżnienia sygnałów. wartość. Te dwa parametry wpływają głównie na odległość transmisji modułu optycznego. W rzeczywistym procesie stosowania moduł optyczny 1310 nm zazwyczaj oblicza stratę łącza na poziomie 0,35 dBm/km, a moduł optyczny 1550 nm ogólnie oblicza stratę łącza na poziomie 0,20 dBm/km i oblicza wartość dyspersji. Bardzo skomplikowane, ogólnie tylko w celach informacyjnych.
4. Żywotność modułu optycznego
Międzynarodowe ujednolicone standardy, 50 000 godzin ciągłej pracy, 50 000 godzin (co odpowiada 5 latom).
Wszystkie moduły optyczne SFP są interfejsami LC. Wszystkie moduły optyczne GBIC są interfejsami SC. Inne interfejsy obejmują FC i ST.