Что такое волокно -оптические трансиверы?

Все больше и больше людей в индустрии низкого напряжения имеют одинаковый вопрос: что такое волоконно -оптические трансиверы? Сегодня позвольте мне попытаться ответить на этот вопрос и предоставить наиболее полный обзор с точки зрения инсайдера.

1. Определение и функция волокна Оптические приемопередатчики.

 

Определение и функция волоконно-оптических приемопередатчиков состоит в том, чтобы выполнить электрооптическое и фотоэлектрическое преобразование. При передаче электрического сигнала преобразуется в оптический сигнал, который затем передается черезОптическое волокноПолем На приемном конце оптический сигнал преобразуется обратно в электрический сигнал.

Состав волоконных приемопередатчиков

 

Вот блок -схема, показывающая, как работают волоконно -оптические трансиверы.

На левой стороне диаграммы находится устройство, которое использует оптоволоконные приемопередачи, такие как переключатель. Плата устройства сигнализирует о вводе в волоконно -оптические приемопередатчики, которая преобразует электрический сигнал в оптический сигнал и отправляет его. Процесс приема является обратной передачей.

 

2. Основные компоненты волокна Оптические приемопередатчики включают:

 

CDR (часы и восстановление данных):

Роль чипа «Часы и восстановления данных» состоит в том, чтобы извлечь такточный сигнал из входного сигнала и установление фазового отношения между сигналом такта и данных. По сути, он восстанавливает тактовой сигнал. Кроме того, CDR может компенсировать потери сигнала при проводке и разъемах.

 

LDD (драйвер из лазерного диода):

Он преобразует выходной сигнал из CDR в соответствующий сигнал модуляции для привода лазера для излучения света. Различные типы лазеров требуют различных типов чипов LDD. В многомодных волоконно-оптических трансиверах (например, 100G SR4) CDR и LDD, как правило, интегрируются в один и тот же чип.

 

Тоса:

Он выполняет электрооптическое преобразование и включает в себя такие компоненты, как лазер, MPD, TEC, изолятор, MUX и соединение. Он поставляется в различных формах упаковки, таких как To-Can, Gold-Box, COC (Chip On Chip) и Cob (чип на борту). Для оптоволоконных приемопередатчиков, используемых в центрах обработки данных, для экономии затрат, TEC, MPD и изоляторы не требуются. MUX используется только в волоконно -оптических трансиверах, которые требуют мультиплексирования деления длины волны. Кроме того, некоторые волоконно -оптические приемопередатчики имеют LDD, также упакованный в TOSA.

Вот изображение компонентов CWDM4 AWG MUX\/DeMux. Компонент CWDM4 MUX\/DeMux AWG представляет собой продукт решетки с волноводом массива, основанный на технологии PLC Planar Lightwave Cupr, который служит мультиплексированию и демольтиплексу в оптоволоконных приемопередатчиках. Он в основном используется в высокоскоростных волоконно-оптических трансиверах, таких как 100GQSFP28 FR4. Центральные длина волн 1271, 1291, 1311 и 1331 нм.

Вот изображение компонентов LWDM4 DeMux. Это мастерский вал, основанный на технологии Lightwave Plc Planar Lightwave, с чипсами на основе кварца и кремния. Он служит для мультиплексирования и демольтиплекса в волоконно-оптических трансиверсах и в основном используется в высокоскоростных волоконно-оптических приемопередатах, таких как 100G LR4 и 200G LR4.

Роза:

Он выполняет оптоэлектронное преобразование и включает в себя такие компоненты, как PD\/APD, DEMUX и сцепка. Типы упаковки, как правило, такие же, как и у Tosa. PD используется в волоконно-оптических трансиверах с коротким и средним дистанцией, в то время как APD в основном используется в оптоволоконных приема на длинные дистанции.

 

TIA (усилитель трансмипеданса):

Он используется в сочетании с детектором. Детектор преобразует оптический сигнал в сигнал тока, а TIA обрабатывает ток сигнал в сигнал напряжения определенной амплитуды. Вы можете думать об этом как о большом резисторе.

 

LA (ограничивающий усилитель):

Выходная амплитуда TIA изменяется с полученной оптической мощностью. Роль LA заключается в обработке различной выходной амплитуды в электрический сигнал постоянной амплитуды, обеспечивая стабильный сигнал напряжения для CDR и схемы принятия решений. В высокоскоростных модулях LA обычно интегрируется с TIA или CDR.

 

MCU:

Он обрабатывает основные программные операции, мониторинг функций DDM оптоволоконных приемопередатчиков и выполнение некоторых конкретных функций. Мониторинг DDM в основном реализует мониторинг сигналов в реальном времени, таких как температура, напряжение VCC, ток смещения, мощность RX и мощность TX. Эти параметры помогают оценить статус работы оптоволоконных трансиверов, облегчая поддержание связи оптической связи.