Что такое оптоволоконные трансиверы?

----------- последнее обновление: июль 2026 г.

Все больше и больше людей в отрасли низкого напряжения задаются одним и тем же вопросом: что такое оптоволоконные трансиверы? Сегодня позвольте мне попытаться ответить на этот вопрос и предоставить наиболее полный обзор с точки зрения инсайдера.

1. Определение и функция волокна оптические трансиверы.

 

Определение и функция волокнаоптические трансиверызаключается в выполнении электро-оптического и фотоэлектрического преобразования. На передающей стороне электрический сигнал преобразуется в оптический сигнал, который затем передается черезоптическое волокно. На приемной стороне оптический сигнал преобразуется обратно в электрический сигнал.

Состав волоконно-оптических трансиверов

 

Вот блок-схема, показывающая, как оптоволокнооптические трансиверыработает.

В левой части схемы показано устройство, использующее оптоволоконные приемопередатчики, например коммутатор. Плата устройства подает сигналы на оптоволоконные приемопередатчики, которые преобразуют электрический сигнал в оптический сигнал и отправляют его. Процесс получения является обратным процессу передачи.

 

2. Основные компоненты волокна Оптические трансиверы включают в себя:

 

CDR (Восстановление часов и данных):

Роль микросхемы восстановления часов и данных заключается в извлечении тактового сигнала из входного сигнала и установлении фазового соотношения между тактовым сигналом и данными. По сути, он восстанавливает тактовый сигнал. Кроме того, CDR может компенсировать потери сигнала в проводке и разъемах.

 

LDD (драйвер лазерного диода):

Он преобразует выходной сигнал CDR в соответствующий сигнал модуляции, который заставляет лазер излучать свет. Для разных типов лазеров требуются разные типы чипов LDD. Короче говоря,-многомодовый маршрутоптоволоконные трансиверы(например, 100G SR4), CDR и LDD обычно интегрированы в один и тот же чип.

 

ТОСА:

Он выполняет электро-оптическое преобразование и включает в себя такие компоненты, как лазер, MPD, TEC, изолятор, мультиплексор и соединительную линзу. Он поставляется в различных формах упаковки, таких как TO-CAN, Gold-BOX, COC (чип на чипе) и COB (чип на плате). Для оптоволоконных трансиверов, используемых в центрах обработки данных, для экономии затрат не требуются ТЭП, MPD и изоляторы. Мультиплексор используется только в оптоволоконных трансиверах, требующих мультиплексирования с разделением по длине волны. Кроме того, некоторые оптоволоконные трансиверы имеют LDD, также встроенный в TOSA.

Вот изображение компонентов мультиплексора/демультиплексора CWDM4 AWG. Компонент CWDM4 Mux/DeMux AWG представляет собой матричную волноводную решетку, основанную на технологии планарных световых схем ПЛК, которая служит для мультиплексирования и демультиплексирования в волоконно-оптических приемопередатчиках. В основном он используется в высокоскоростных-скоростныхтипы оптоволоконных трансиверов, например 100GКСФП28 ФР4. Центральные длины волн составляют 1271, 1291, 1311 и 1331 нм.

Вот изображение компонентов LWDM4 Demux. Это матричный волноводный решетчатый продукт, основанный на технологии плоских световых схем ПЛК с чипами на основе кварца и кремния. Он служит для мультиплексирования и демультиплексирования оптоволокна.оптические трансиверыи в основном используется в высокоскоростных-оптических трансиверах, таких как 100G LR4 и 200G LR4.

РОЗА:

Он выполняет опто-электронное преобразование и включает в себя такие компоненты, как PD/APD, DeMux и соединительный узел. Типы упаковки в целом такие же, как у TOSA. ПД используется на коротких- и средних- дистанциях.оптоволоконные трансиверы, тогда как APD в основном используется в-оптических трансиверах на большие расстояния.

 

TIA (трансимпедансный усилитель):

Используется совместно с детектором. Детектор преобразует оптический сигнал в сигнал тока, а ТИА преобразует сигнал тока в сигнал напряжения определенной амплитуды. Вы можете думать об этом как о большом резисторе.

 

LA (ограничивающий усилитель):

Выходная амплитуда ТИА меняется в зависимости от принимаемой оптической мощности. Роль LA заключается в преобразовании изменяющейся выходной амплитуды в электрический сигнал постоянной амплитуды, обеспечивая стабильный сигнал напряжения для CDR и схемы принятия решения. В высокоскоростных-модулях LA обычно интегрирован с TIA или CDR.

 

МК:

Он управляет базовыми операциями программного обеспечения, контролирует функции DDM оптоволоконных трансиверов и выполняет некоторые специфические функции. Мониторинг DDM в основном реализует-мониторинг в реальном времени таких сигналов, как температура, напряжение Vcc, ток смещения, мощность Rx и мощность Tx. Эти параметры помогают оценить волокнооптические трансиверырабочее состояние, облегчающее обслуживание оптической линии связи.