По-перше, базові знання про оптичний модуль
1. Визначення оптичного модуля:
Оптичний модуль: тобто оптичний модуль приймача.
2. Структура оптичного модуля:
Модуль оптичного приймача складається з оптоелектронного пристрою, функціональної схеми та оптичного інтерфейсу, а оптоелектронний пристрій складається з двох частин: передавальної та приймальної.
Передавальною частиною є: вхідний електричний сигнал із певною швидкістю кодування обробляється внутрішньою керуючою мікросхемою для керування напівпровідниковим лазером (LD) або світлодіодом (LED) для випромінювання модульованого світлового сигналу відповідної швидкості, а також оптичний внутрішня схема автоматичного керування силою.Потужність вихідного оптичного сигналу залишається стабільною.
Приймальна частина: вхідний модуль оптичного сигналу певної кодової швидкості перетворюється в електричний сигнал фотодетекторним діодом.Після попереднього підсилювача виводиться електричний сигнал відповідної кодової швидкості, і вихідний сигнал, як правило, є рівнем PECL.У той же час сигнал тривоги виводиться, коли вхідна оптична потужність менше певного значення.
3. Параметри та значення оптичного модуля
Оптичні модулі мають багато важливих оптико-електронних технічних параметрів.Однак для двох оптичних модулів із можливістю гарячої заміни, GBIC і SFP, під час вибору найбільше значення мають такі три параметри:
Центральна довжина хвилі
У нанометрах (нм) наразі існує три основних типи:
850 нм (ММ, багатомодовий, низька вартість, але коротка відстань передачі, зазвичай лише 500 М);1310 нм (SM, одномодовий, великі втрати під час передачі, але мала дисперсія, зазвичай використовується для передачі в межах 40 км);
1550 нм (SM, одномодовий, низькі втрати під час передачі, але велика дисперсія, зазвичай використовується для передачі на великі відстані понад 40 км, і може безпосередньо передавати 120 км без реле);
Швидкість передачі
Кількість біт (біт) даних, що передаються за секунду, у біт/с.
Наразі широко використовуються чотири типи: 155 Мбіт/с, 1,25 Гбіт/с, 2,5 Гбіт/с, 10 Гбіт/с тощо.Швидкість передачі, як правило, зворотно сумісна.Тому оптичний модуль 155M також називається оптичним модулем FE (100 Мбіт/с), а оптичний модуль 1,25G також називається оптичним модулем GE (Gigabit).Це найбільш широко використовуваний модуль в обладнанні оптичної передачі.Крім того, його швидкість передачі в оптоволоконних системах зберігання даних (SAN) становить 2 Гбіт/с, 4 Гбіт/с і 8 Гбіт/с.
Відстань передачі
Оптичний сигнал не потрібно передавати на відстань, яку можна передати безпосередньо, у кілометрах (також називають кілометрами, км).Оптичні модулі зазвичай мають такі характеристики: багатомодовий 550 м, одномодовий 15 км, 40 км, 80 км і 120 км тощо.
По-друге, основна концепція оптичних модулів
1.Лазерна категорія
Лазер є центральним компонентом оптичного модуля, який вводить струм у напівпровідниковий матеріал і випромінює лазерне світло через фотонні коливання та посилення в резонаторі.В даний час найбільш часто використовуваними лазерами є FP і DFB лазери.Різниця полягає в тому, що напівпровідниковий матеріал і структура порожнини різні.Ціна лазера DFB набагато дорожча, ніж лазера FP. Оптичні модулі з відстанями передачі до 40 км зазвичай використовують лазери FP. Оптичні модулі з відстанями передачі≥40KM зазвичай використовують лазери DFB.
2. Передана оптична потужність і чутливість прийому
Передана оптична потужність відноситься до вихідної оптичної потужності джерела світла на передавальному кінці оптичного модуля.Чутливість прийому відноситься до мінімальної отриманої оптичної потужності оптичного модуля за певної швидкості та частоти бітових помилок.
Одиницями цих двох параметрів є дБм (децибел міліват, логарифм одиниці потужності мВт, формула розрахунку 10lg, 1мВт перетворюється на 0дБм), який в основному використовується для визначення відстані передачі продукту, різних довжин хвиль, швидкість передачі та оптична потужність передачі та чутливість оптичного модуля будуть різними, якщо можна забезпечити відстань передачі.
3. Втрати та дисперсія
Втрата - це втрата світлової енергії через поглинання та розсіювання середовища та витік світла, коли світло пропускається у волокні.Ця частина енергії розсіюється з певною швидкістю, коли відстань передачі збільшується. Дисперсія в основному спричинена неоднаковою швидкістю електромагнітних хвиль з різними довжинами хвиль, що поширюються в одному середовищі, що призводить до того, що різні компоненти довжини хвилі оптичного сигналу досягають кінець прийому в різний час через накопичення відстані передачі, що призводить до розширення імпульсу і, таким чином, до неможливості розрізнити сигнали.значення.Ці два параметри в основному впливають на відстань передачі оптичного модуля.У фактичному процесі застосування оптичний модуль 1310 нм зазвичай обчислює втрати зв’язку на рівні 0,35 дБм/км, а оптичний модуль 1550 нм зазвичай обчислює втрати зв’язку на рівні 0,20 дБм/км і обчислює значення дисперсії.Дуже складно, зазвичай лише для довідки.
4. Термін служби оптичного модуля
Міжнародні уніфіковані стандарти, 50 000 годин безперервної роботи, 50 000 годин (еквівалентно 5 рокам).
Усі оптичні модулі SFP є інтерфейсами LC.Усі оптичні модулі GBIC є інтерфейсами SC.Інші інтерфейси включають FC і ST.