ในด้านการสื่อสาร การส่งผ่านการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของสายโลหะถูกจำกัดอย่างมากเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การครอสทอล์คระหว่างโค้ดและการสูญเสีย และค่าใช้จ่ายในการเดินสาย
เป็นผลให้เกิดการส่งผ่านแสงการส่งผ่านแสงมีข้อดีของแบนด์วิดท์สูง ความจุขนาดใหญ่ การรวมที่ง่าย การสูญเสียต่ำ ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี ไม่มีสัญญาณรบกวน น้ำหนักเบา ขนาดเล็ก ฯลฯ ดังนั้นเอาต์พุตออปติคัลจึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการส่งสัญญาณดิจิตอล
โครงสร้างพื้นฐานของโมดูลออปติคัล
ในหมู่พวกเขา โมดูลออปติคัลเป็นอุปกรณ์หลักในการส่งผ่านใยแก้วนำแสง และตัวชี้วัดต่าง ๆ กำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของการส่งผ่านโมดูลออปติคัลเป็นพาหะที่ใช้ในการส่งสัญญาณระหว่างสวิตช์และอุปกรณ์ และหน้าที่หลักคือการแปลงสัญญาณไฟฟ้าของอุปกรณ์ให้เป็นสัญญาณออปติคัลที่ปลายส่งสัญญาณโครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยสองส่วน: "ส่วนประกอบเปล่งแสงและวงจรขับ" และ "ส่วนประกอบรับแสงและวงจรรับ"
โมดูลออปติคัลประกอบด้วยสองช่องสัญญาณ ได้แก่ ช่องสัญญาณส่งสัญญาณและช่องรับสัญญาณ
องค์ประกอบและหลักการทำงานของช่องส่งสัญญาณ
ช่องสัญญาณส่งสัญญาณของโมดูลออปติคัลประกอบด้วยอินเทอร์เฟซอินพุตสัญญาณไฟฟ้า วงจรเลเซอร์ไดรฟ์ วงจรจับคู่อิมพีแดนซ์ และส่วนประกอบเลเซอร์ TOSA
หลักการทำงานของมันคืออินพุทอินเทอร์เฟสไฟฟ้าของช่องสัญญาณส่งสัญญาณ การมีเพศสัมพันธ์ของสัญญาณไฟฟ้าเสร็จสมบูรณ์ผ่านวงจรอินเทอร์เฟซไฟฟ้า จากนั้นจึงมอดูเลตวงจรขับเลเซอร์ในช่องสัญญาณส่งสัญญาณ จากนั้นจึงใช้ส่วนที่จับคู่อิมพีแดนซ์สำหรับอิมพีแดนซ์ จับคู่เพื่อทำให้การมอดูเลตและการขับของสัญญาณเสร็จสมบูรณ์ และสุดท้าย ส่งการแปลงแสงเลเซอร์ (TOSA) ทางไฟฟ้าเป็นสัญญาณออปติคัลสำหรับการส่งสัญญาณออปติคัล
องค์ประกอบและหลักการทำงานของช่องรับสัญญาณ
ช่องรับโมดูลออปติคัลประกอบด้วยส่วนประกอบเครื่องตรวจจับแสง ROSA (ประกอบด้วยโฟโตการตรวจจับไดโอด (PIN) แอมพลิฟายเออร์ทรานส์อิมพีแดนซ์ (TIA) วงจรจับคู่อิมพีแดนซ์ วงจรจำกัดแอมพลิฟายเออร์ และวงจรอินเทอร์เฟซสัญญาณไฟฟ้าเอาท์พุต
หลักการทำงานคือ PIN จะแปลงสัญญาณออปติคัลที่รวบรวมไว้เป็นสัญญาณไฟฟ้าตามสัดส่วนTIA แปลงสัญญาณไฟฟ้านี้เป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้า และขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่แปลงเป็นแอมพลิจูดที่ต้องการ และส่งไปยังลิมิตเตอร์ผ่านวงจรจับคู่อิมพีแดนซ์ อัตราส่วนต่อสัญญาณรบกวน ลดอัตราความผิดพลาดของบิต และในที่สุดวงจรอินเทอร์เฟซไฟฟ้าก็ส่งสัญญาณออกจนเสร็จ
การประยุกต์ใช้โมดูลออปติคัล
เนื่องจากเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการแปลงโฟโตอิเล็กทริกในการสื่อสารด้วยแสง โมดูลออปติคัลจึงถูกใช้อย่างกว้างขวางในศูนย์ข้อมูลศูนย์ข้อมูลแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้โมดูลออปติคัลความเร็วต่ำ 1G/10G ในขณะที่ศูนย์ข้อมูลบนคลาวด์ส่วนใหญ่ใช้โมดูลความเร็วสูง 40G/100Gด้วยสถานการณ์การใช้งานใหม่ๆ เช่น วิดีโอความละเอียดสูง การถ่ายทอดสด และ VR ที่ขับเคลื่อนการเติบโตอย่างรวดเร็วของการรับส่งข้อมูลเครือข่ายทั่วโลก เพื่อตอบสนองแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต ข้อกำหนดของแอปพลิเคชันที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น คลาวด์คอมพิวติ้ง บริการ Iaa S และบิ๊กดาต้าทำให้ความต้องการสูงขึ้น เกี่ยวกับการส่งข้อมูลภายในของศูนย์ข้อมูล ซึ่งจะทำให้เกิดโมดูลออปติคัลที่มีอัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้นในอนาคต
โดยทั่วไป เมื่อเราเลือกโมดูลออปติคัล เราจะพิจารณาปัจจัยต่างๆ เป็นหลัก เช่น สถานการณ์ของแอปพลิเคชัน ข้อกำหนดอัตราการส่งข้อมูล ประเภทอินเทอร์เฟซ และระยะการส่งข้อมูลด้วยแสง (โหมดไฟเบอร์ กำลังแสงที่ต้องการ ความยาวคลื่นตรงกลาง ประเภทเลเซอร์) และปัจจัยอื่นๆ