ในด้านการสื่อสาร การส่งการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าของสายโลหะถูกจำกัดอย่างมากเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การข้ามรหัสระหว่างกันและการสูญเสีย และค่าใช้จ่ายในการเดินสาย
เป็นผลให้เกิดการส่งผ่านแสง การส่งผ่านแสงมีข้อดีคือแบนด์วิธสูง ความจุขนาดใหญ่ รวมง่าย การสูญเสียต่ำ ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี ไม่มีสัญญาณรบกวนข้าม น้ำหนักเบา ขนาดเล็ก ฯลฯ ดังนั้นเอาต์พุตแสงจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการส่งสัญญาณดิจิตอล
โครงสร้างพื้นฐานของโมดูลออปติคัล
โมดูลออปติคัลเป็นอุปกรณ์หลักในการส่งผ่านใยแก้วนำแสง และตัวบ่งชี้ต่างๆ ของโมดูลจะกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของการส่งสัญญาณ โมดูลออปติคอลเป็นตัวพาที่ใช้สำหรับส่งสัญญาณระหว่างสวิตช์และอุปกรณ์และหน้าที่หลักคือการแปลงสัญญาณไฟฟ้าของอุปกรณ์ให้เป็นสัญญาณแสงที่ปลายส่งสัญญาณ โครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยสองส่วน: "ส่วนประกอบเปล่งแสงและวงจรขับเคลื่อน" และ "ส่วนประกอบรับแสงและวงจรรับ"
โมดูลออปติคัลประกอบด้วยสองช่อง ได้แก่ ช่องส่งสัญญาณและช่องรับ
องค์ประกอบและหลักการทำงานของช่องส่งสัญญาณ
ช่องส่งสัญญาณของโมดูลออปติคัลประกอบด้วยอินเทอร์เฟซอินพุตสัญญาณไฟฟ้า วงจรเลเซอร์ไดรฟ์ วงจรจับคู่อิมพีแดนซ์ และส่วนประกอบเลเซอร์ TOSA
หลักการทำงานของมันคืออินพุตอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าของช่องส่งสัญญาณ การมีเพศสัมพันธ์ของสัญญาณไฟฟ้าจะเสร็จสมบูรณ์ผ่านวงจรอินเทอร์เฟซไฟฟ้า จากนั้นวงจรขับเลเซอร์ในช่องส่งสัญญาณจะถูกมอดูเลต จากนั้นส่วนการจับคู่อิมพีแดนซ์จะถูกใช้สำหรับอิมพีแดนซ์ จับคู่เพื่อให้การปรับและการขับเคลื่อนสัญญาณสมบูรณ์ และสุดท้ายส่งการแปลงแสงด้วยไฟฟ้าเลเซอร์ (TOSA) เป็นสัญญาณแสงสำหรับการส่งสัญญาณแสง
องค์ประกอบและหลักการทำงานของช่องรับสัญญาณ
ช่องรับโมดูลออปติคัลประกอบด้วยส่วนประกอบเครื่องตรวจจับแสง ROSA (ประกอบด้วยไดโอดตรวจจับแสง (PIN) เครื่องขยายสัญญาณทรานส์อิมพีแดนซ์ (TIA)) วงจรจับคู่อิมพีแดนซ์ วงจรจำกัดแอมพลิฟายเออร์ และวงจรอินเทอร์เฟซเอาต์พุตสัญญาณไฟฟ้า
หลักการทำงานของมันคือ PIN จะแปลงสัญญาณแสงที่รวบรวมไว้เป็นสัญญาณไฟฟ้าในลักษณะสัดส่วน TIA แปลงสัญญาณไฟฟ้านี้เป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้า และขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่แปลงเป็นแอมพลิจูดที่ต้องการ และส่งไปยังลิมิตเตอร์ผ่านวงจรจับคู่อิมพีแดนซ์ วงจรแอมพลิฟายเออร์เสร็จสิ้นการขยายใหม่และการปรับรูปร่างของสัญญาณ ปรับปรุงสัญญาณ- อัตราส่วนต่อเสียงรบกวนลดอัตราข้อผิดพลาดบิตและในที่สุดวงจรอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าก็จะส่งสัญญาณเอาท์พุตให้สมบูรณ์
การประยุกต์ใช้โมดูลออปติคอล
เนื่องจากเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการแปลงโฟโตอิเล็กทริกในการสื่อสารด้วยแสง โมดูลออปติคัลจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในศูนย์ข้อมูล ศูนย์ข้อมูลแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้โมดูลออปติคัลความเร็วต่ำ 1G/10G ในขณะที่ศูนย์ข้อมูลระบบคลาวด์ใช้โมดูลความเร็วสูง 40G/100G เป็นหลัก ด้วยสถานการณ์แอปพลิเคชันใหม่ เช่น วิดีโอความละเอียดสูง การถ่ายทอดสด และ VR ที่ขับเคลื่อนการเติบโตอย่างรวดเร็วของการรับส่งข้อมูลเครือข่ายทั่วโลก เพื่อตอบสนองต่อแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต ข้อกำหนดแอปพลิเคชันที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น การประมวลผลแบบคลาวด์ บริการ Iaa S และข้อมูลขนาดใหญ่ ทำให้ความต้องการสูงขึ้น เกี่ยวกับการส่งข้อมูลภายในศูนย์ข้อมูล ซึ่งจะก่อให้เกิดโมดูลออปติคัลที่มีอัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้นในอนาคต
โดยทั่วไป เมื่อเราเลือกโมดูลออปติคัล เราจะพิจารณาปัจจัยต่างๆ เป็นหลัก เช่น สถานการณ์การใช้งาน ข้อกำหนดอัตราการส่งข้อมูล ประเภทอินเทอร์เฟซ และระยะการส่งผ่านแสง (โหมดไฟเบอร์ พลังงานแสงที่ต้องการ ความยาวคลื่นตรงกลาง ประเภทเลเซอร์) และปัจจัยอื่นๆ