No campo da comunicação, a transmissão de interconexão elétrica de fios metálicos é bastante restrita devido a fatores como interferência eletromagnética, diafonia e perda entre códigos e custos de fiação.
Como resultado, nasceu a transmissão óptica. A transmissão óptica tem as vantagens de alta largura de banda, grande capacidade, fácil integração, baixa perda, boa compatibilidade eletromagnética, sem diafonia, peso leve, tamanho pequeno, etc., portanto, a saída óptica é amplamente utilizada na transmissão de sinal digital.
Estrutura básica do módulo óptico
Entre eles, o módulo óptico é o dispositivo central na transmissão de fibra óptica e seus diversos indicadores determinam o desempenho geral da transmissão. O módulo óptico é um portador utilizado para transmissão entre otrocare o dispositivo, e sua principal função é converter o sinal elétrico do dispositivo em um sinal óptico na extremidade de transmissão. A estrutura básica consiste em duas partes: “componente emissor de luz e seu circuito de acionamento” e “componente receptor de luz e seu circuito receptor”.
O módulo óptico contém dois canais, nomeadamente o canal de transmissão e o canal de recepção.
A composição e princípio de funcionamento do canal de transmissão
O canal de transmissão do módulo óptico é composto por uma interface de entrada de sinal elétrico, um circuito de acionamento de laser, um circuito de correspondência de impedância e um componente de laser TOSA.
Seu princípio de funcionamento é a entrada da interface elétrica do canal de transmissão, o acoplamento do sinal elétrico é concluído através do circuito de interface elétrica e, em seguida, o circuito de acionamento do laser no canal de transmissão é modulado e, em seguida, a parte de correspondência de impedância é usada para impedância correspondência para completar a modulação e acionamento do sinal e, finalmente, enviar a conversão eletro-óptica do laser (TOSA) em sinal óptico para transmissão de sinal óptico.
A composição e princípio de funcionamento do canal receptor
O canal de recepção do módulo óptico consiste no componente detector óptico ROSA (composto por diodo de fotodetecção (PIN), amplificador de transimpedância (TIA)), circuito de casamento de impedância, circuito amplificador limitante e circuito de interface de saída de sinal elétrico.
Seu princípio de funcionamento é que o PIN converte o sinal óptico coletado em sinal elétrico de forma proporcional. O TIA converte este sinal elétrico em um sinal de tensão e amplifica o sinal de tensão convertido para a amplitude necessária e o transmite para o limitador através do circuito de correspondência de impedância. O circuito amplificador completa a reamplificação e remodelagem do sinal, melhora o sinal- relação ruído, reduz a taxa de erro de bit e, finalmente, o circuito de interface elétrica completa a saída do sinal.
Aplicação de módulo óptico
Como dispositivo principal para conversão fotoelétrica em comunicações ópticas, os módulos ópticos são amplamente utilizados em data centers. Os data centers tradicionais usam principalmente módulos ópticos de baixa velocidade 1G/10G, enquanto os data centers em nuvem usam principalmente módulos de alta velocidade 40G/100G. Com novos cenários de aplicações, como vídeo de alta definição, transmissão ao vivo e VR, impulsionando o rápido crescimento do tráfego de rede global, em resposta às tendências futuras de desenvolvimento, os requisitos emergentes de aplicações, como computação em nuvem, serviços IaaS e big data, impõem requisitos mais elevados na transmissão interna de dados do data center, que dará origem a módulos ópticos com taxas de transmissão mais altas no futuro.
Geralmente, quando escolhemos módulos ópticos, consideramos principalmente fatores como cenários de aplicação, requisitos de taxa de transmissão de dados, tipos de interface e distâncias de transmissão óptica (modo de fibra, potência óptica necessária, comprimento de onda central, tipo de laser) e outros fatores.