Trong lĩnh vực thông tin liên lạc, việc truyền dẫn liên kết điện của dây kim loại bị hạn chế rất nhiều do các yếu tố như nhiễu điện từ, nhiễu xuyên âm và suy hao liên mã, và chi phí đi dây.
Kết quả là, truyền dẫn quang học ra đời.Truyền dẫn quang có ưu điểm là băng thông rộng, dung lượng lớn, tích hợp dễ dàng, suy hao thấp, tương thích điện từ tốt, không xuyên âm, trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ, ... nên đầu ra quang được sử dụng rộng rãi trong truyền dẫn tín hiệu số.
Cấu trúc cơ bản của mô-đun quang học
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 giữa bộ chuyển mạch và thiết bị, và 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: “thành phần phát sáng và mạch dẫn động của nó” và “thành phần nhận ánh sáng và mạch nhận của nó”.
Mô-đun quang chứa hai kênh, đó là kênh truyền và kênh nhận.
Thành phần và nguyên lý làm việc của kênh truyền
Kênh truyền của mô-đun quang bao gồm giao diện đầu vào tín hiệu điện, mạch truyền động laser, mạch kết hợp trở kháng và thành phần laser TOSA.
Nguyên lý hoạt động 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, và sau đó mạch điều khiển laser trong kênh truyền được điều chế, và sau đó phần khớp trở kháng được sử dụng cho trở kháng khớp để hoàn thành quá trình điều chế và truyền tín hiệu, và cuối cùng Gửi chuyển đổi điện quang bằng tia laser (TOSA) thành tín hiệu quang để truyền tín hiệu quang.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của kênh thu
Kênh nhận mô-đun quang bao gồm thành phần dò quang học ROSA (bao gồm diode phát hiện quang (PIN), bộ khuếch đại cản trở (TIA)), mạch kết hợp trở kháng, mạch khuếch đại giới hạn và mạch giao diện đầu ra tín hiệu điện.
Nguyên lý hoạt động của nó là PIN chuyển đổi tín hiệu quang thu được thành tín hiệu điện một cách tỷ lệ thuận.TIA chuyển 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 nó đến bộ giới hạn thông qua mạch kết hợp trở kháng. Mạch khuếch đại hoàn thành việc tái khuếch đại và định hình lại tín hiệu, cải thiện tín hiệu- tỷ lệ trên nhiễu, giảm tỷ lệ lỗi bit, và cuối cùng mạch giao diện điện hoàn thành đầu ra tín hiệu.
Ứng dụng của mô-đun quang học
Là thiết bị cốt lõi để chuyển đổi quang điện trong truyền thông quang học, các mô-đun quang 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 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 nét cao, phát sóng trực tiếp và VR thúc đẩy tốc độ tăng trưởng nhanh chóng của lưu lượng mạng toàn cầu, để đáp ứng với 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 trung tâm dữ liệu, Điều này sẽ khai sinh ra các mô-đun quang với tốc độ truyền cao hơn trong tương lai.
Nói chung, khi chúng tôi 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 yêu cầu, bước sóng trung tâm, loại laser) và các yếu tố khác.