Trong lĩnh vực truyền thông, việc truyền tải liên kết điện của dây kim loại bị hạn chế rất nhiều do các yếu tố như nhiễu điện từ, nhiễu xuyên âm và mất mát giữa các mã cũng như chi phí nối dây.
Kết quả là truyền dẫn quang học ra đời. Truyền dẫn quang có ưu điểm là băng thông cao, dung lượng lớn, dễ tích hợp, tổn thất thấp, tương thích điện từ tốt, không nhiễu xuyên âm, trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ, v.v. nên đầu ra quang được sử dụng rộng rãi trong truyền tín hiệu số.
Cấu trúc cơ bản của module quang
Trong số đó, mô-đun quang là thiết bị cốt lõi trong truyền dẫn cáp quang và các chỉ số khác nhau của nó quyết định hiệu suất tổng thể của quá trình truyền. Mô-đun quang là một sóng mang được sử dụng để truyền giữacông tắcvà thiết bị, chức năng chính của nó là chuyển đổi tín hiệu điện của thiết bị thành tín hiệu quang ở đầu phát. Cấu trúc cơ bản bao gồm hai phần: “bộ phận phát sáng và mạch dẫn động của nó” và “bộ phận nhận ánh sáng và mạch thu của nó”.
Mô-đun quang chứa hai kênh, đó là kênh truyền và kênh nhận.
Thành phần và nguyên lý hoạt động của kênh truyền
Kênh truyền của mô-đun quang bao gồm giao diện đầu vào tín hiệu điện, mạch điều khiển laser, mạch phối hợp trở kháng và thành phần laser TOSA.
Nguyên lý làm việc của nó là đầu vào giao diện điện của kênh truyền, việc ghép tín hiệu điện được hoàn thành thông qua mạch giao diện điện, sau đó mạch điều khiển laser trong kênh truyền được điều chế, sau đó phần khớp trở kháng được sử dụng cho trở kháng khớp để hoàn thành việc điều chế và truyền tín hiệu, và cuối cùng Gửi chuyển đổi quang điện laser (TOSA) thành tín hiệu quang để truyền tín hiệu quang.
Thành phần và nguyên lý hoạt động của kênh thu
Kênh thu mô-đun quang bao gồm thành phần máy dò quang ROSA (gồm diode tách sóng quang (PIN), bộ khuếch đại transimpedance (TIA)), mạch phối hợp trở kháng, mạch khuếch đại giới hạn và mạch giao diện đầu ra tín hiệu điện.
Nguyên lý hoạt động của nó là mã PIN chuyển đổi tín hiệu quang được thu thập thành tín hiệu điện theo cách tương ứng. TIA chuyển đổi tín hiệu điện này thành tín hiệu điện áp và khuếch đại tín hiệu điện áp đã chuyển đổi đến biên độ cần thiết và truyền đến bộ giới hạn thông qua mạch phối hợp trở kháng. Mạch khuếch đại hoàn thành việc khuếch đại lại và định hình lại tín hiệu, cải thiện tín hiệu- tỷ lệ nhiễu, giảm tỷ lệ lỗi bit và cuối cùng mạch giao diện điện hoàn thành đầu ra tín hiệu.
Ứng dụng mô-đun quang học
Là thiết bị cốt lõi để chuyển đổi quang điện trong truyền thông quang học, các mô-đun quang học được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm dữ liệu. Các trung tâm dữ liệu truyền thống chủ yếu sử dụng mô-đun quang tốc độ thấp 1G/10G, trong khi các trung tâm dữ liệu đám mây chủ yếu sử dụng mô-đun tốc độ cao 40G/100G. Với các kịch bản ứng dụng mới như video độ phân giải cao, phát sóng trực tiếp và VR thúc đẩy sự tăng trưởng nhanh chóng của lưu lượng mạng toàn cầu, đáp ứng xu hướng phát triển trong tương lai, các yêu cầu ứng dụng mới nổi như điện toán đám mây, dịch vụ Iaa S và dữ liệu lớn đặt ra yêu cầu cao hơn về truyền dữ liệu nội bộ của trung tâm dữ liệu, sẽ cho ra đời các mô-đun quang có tốc độ truyền cao hơn trong tương lai.
Nói chung, khi chọn mô-đun quang, chúng tôi chủ yếu xem xét các yếu tố như kịch bản ứng dụng, yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu, loại giao diện và khoảng cách truyền quang (chế độ sợi quang, công suất quang cần thiết, bước sóng trung tâm, loại laser) và các yếu tố khác.