Po prvé, základné znalosti optického modulu
1. Definícia optického modulu:
Optický modul: to znamená optický modul transceivera.
2. Štruktúra optického modulu:
Modul optického vysielača a prijímača sa skladá z optoelektronického zariadenia, funkčného obvodu a optického rozhrania a optoelektronické zariadenie obsahuje dve časti: vysielaciu a prijímaciu.
Vysielacia časť je: elektrický signál, ktorý vkladá určitú kódovú rýchlosť, je spracovaný vnútorným riadiacim čipom, aby poháňal polovodičový laser (LD) alebo diódu vyžarujúcu svetlo (LED), aby vyžaroval modulovaný svetelný signál zodpovedajúcej rýchlosti, a optický Vnútorne sa nachádza výkonový automatický riadiaci obvod.Výkon výstupného optického signálu zostáva stabilný.
Prijímacia časť je: vstupný modul optického signálu určitej kódovej rýchlosti je prevedený fotodetekčnou diódou na elektrický signál.Za predzosilňovačom je na výstupe elektrický signál zodpovedajúcej kódovej rýchlosti a výstupný signál má vo všeobecnosti úroveň PECL.Súčasne sa spustí alarmový signál, keď je vstupný optický výkon nižší ako určitá hodnota.
3. Parametre a význam optického modulu
Optické moduly majú mnoho dôležitých optoelektronických technických parametrov.V prípade dvoch za chodu vymeniteľných optických modulov, GBIC a SFP, sú však pri výbere najdôležitejšie tieto tri parametre:
Stredová vlnová dĺžka
V nanometroch (nm) existujú v súčasnosti tri hlavné typy:
850nm (MM, multimode, nízka cena, ale krátka prenosová vzdialenosť, vo všeobecnosti iba 500M);1310nm (SM, jeden režim, veľká strata počas prenosu, ale malý rozptyl, všeobecne sa používa na prenos do 40 km);
1550nm (SM, jeden režim, nízka strata počas prenosu, ale veľký rozptyl, všeobecne sa používa na prenos na veľké vzdialenosti nad 40 km a môže priamo prenášať 120 km bez relé);
Prenosová rýchlosť
Počet bitov (bitov) dát prenesených za sekundu v bps.
V súčasnosti sa bežne používajú štyri typy: 155 Mbps, 1,25 Gbps, 2,5 Gbps, 10 Gbps a podobne.Prenosová rýchlosť je vo všeobecnosti spätne kompatibilná.Preto sa optický modul 155M nazýva aj optický modul FE (100 Mbps) a optický modul 1,25G sa nazýva aj optický modul GE (gigabit).Toto je najpoužívanejší modul v optických prenosových zariadeniach.Okrem toho je jeho prenosová rýchlosť v systémoch na ukladanie dát z optických vlákien (SAN) 2 Gbps, 4 Gbps a 8 Gbps.
Prenosová vzdialenosť
Optický signál nie je potrebné prenášať na vzdialenosť, ktorú možno priamo prenášať, v kilometroch (nazývaných aj kilometre, km).Optické moduly majú vo všeobecnosti nasledujúce špecifikácie: multimode 550 m, single mode 15 km, 40 km, 80 km a 120 km, atď.
Po druhé, základná koncepcia optických modulov
1.Kategória lasera
Laser je najdôležitejšou súčasťou optického modulu, ktorý vstrekuje prúd do polovodičového materiálu a vyžaruje laserové svetlo prostredníctvom kmitov fotónov a ziskov v dutine.V súčasnosti sa najčastejšie používajú lasery FP a DFB.Rozdiel je v tom, že polovodičový materiál a štruktúra dutiny sú odlišné.Cena lasera DFB je oveľa drahšia ako laseru FP. Optické moduly s prenosovou vzdialenosťou do 40 km spravidla používajú lasery FP. Optické moduly s prenosovou vzdialenosťou≥40 km všeobecne používajú lasery DFB.
2. Prenesený optický výkon a citlivosť príjmu
Prenesený optický výkon sa vzťahuje na výstupný optický výkon svetelného zdroja na vysielacom konci optického modulu.Citlivosť príjmu sa vzťahuje na minimálny prijatý optický výkon optického modulu pri určitej rýchlosti a bitovej chybovosti.
Jednotkami týchto dvoch parametrov sú dBm (čo znamená decibel miliwatt, logaritmus výkonovej jednotky mw, vzorec pre výpočet je 10lg, 1mw sa prepočíta na 0dBm), ktorý sa používa hlavne na definovanie prenosovej vzdialenosti produktu, rôznych vlnových dĺžok, prenosová rýchlosť a Optický vysielací výkon a citlivosť príjmu optického modulu sa budú líšiť, pokiaľ je možné zabezpečiť prenosovú vzdialenosť.
3. Strata a rozptyl
Strata je strata svetelnej energie v dôsledku absorpcie a rozptylu média a úniku svetla pri prenose svetla vo vlákne.Táto časť energie sa pri zvyšovaní prenosovej vzdialenosti rozptýli určitou rýchlosťou. Rozptyl je spôsobený najmä nerovnakou rýchlosťou elektromagnetických vĺn rôznych vlnových dĺžok šíriacich sa v tom istom prostredí, čo spôsobuje, že rôzne zložky vlnovej dĺžky optického signálu dosahujú prijímací koniec v rôznych časoch v dôsledku akumulácie prenosovej vzdialenosti, čo má za následok rozšírenie pulzu a tým neschopnosť rozlíšiť signály.hodnotu.Tieto dva parametre ovplyvňujú hlavne prenosovú vzdialenosť optického modulu.V skutočnom aplikačnom procese 1310nm optický modul vo všeobecnosti počíta stratu spojenia pri 0,35 dBm/km a 1550nm optický modul všeobecne vypočíta stratu spojenia pri 0,20 dBm/km a vypočíta hodnotu rozptylu.Veľmi komplikované, vo všeobecnosti len orientačné.
4. Životnosť optického modulu
Medzinárodné jednotné normy, 50 000 hodín nepretržitej práce, 50 000 hodín (ekvivalent 5 rokov).
Optické moduly SFP sú všetky rozhrania LC.Optické moduly GBIC sú všetky rozhrania SC.Medzi ďalšie rozhrania patria FC a ST.