Princípio de funcionamento e aplicação do módulo óptico em transmissão óptica

No campo da comunicação, a transmissão da interconexão elétrica de fios metálicos é bastante limitada devido à interferência eletromagnética, interferência e perda entre símbolos, custo de fiação e outros fatores.

Assim nasce a transmissão óptica.A transmissão óptica tem as vantagens de alta largura de banda, grande capacidade, fácil integração, baixa perda, boa compatibilidade eletromagnética, sem diafonia, peso leve, tamanho pequeno, etc., portanto, a saída óptica é amplamente utilizada na transmissão de sinal digital.

Estrutura básica do módulo óptico

O módulo óptico é o dispositivo principal na transmissão de fibra óptica e seus indicadores determinam o desempenho geral da transmissão.O módulo óptico é o portador utilizado para transmissão entre o switch e o equipamento, e sua principal função é converter o sinal elétrico do equipamento em sinal óptico na extremidade de transmissão.A estrutura básica é composta por duas partes: “componente óptico de emissão e seu circuito de acionamento” e “componente óptico receptor e seu circuito receptor”.

O módulo óptico consiste em dois canais, nomeadamente o canal de transmissão e o canal de recepção.

Composição e princípio de funcionamento do canal de transmissão

O canal de transmissão do módulo óptico é composto por uma interface de entrada de sinal elétrico, um circuito driver de laser, um circuito de correspondência de impedância e um módulo de laser TOSA.

Seu princípio de funcionamento é inserir a interface elétrica do canal de transmissão, completar o acoplamento de sinais elétricos através do circuito de interface elétrica, depois modular através do circuito de acionamento do laser no canal de transmissão e, em seguida, realizar a correspondência de impedância através da peça de correspondência de impedância para completar a modulação e condução de sinais e, finalmente, enviá-los ao laser (TOSA) para conversão eletro-óptica em sinais ópticos para transmissão de sinais ópticos.

Composição e princípio de funcionamento do canal receptor

O canal de recepção do módulo óptico é composto por um conjunto fotodetector ROSA (composto por um diodo fotodetector (PIN) e um amplificador de transimpedância (TIA)), um circuito de casamento de impedância, um circuito amplificador limitante e um circuito de interface de saída de sinal elétrico.

Seu princípio de funcionamento é que o PIN converte o sinal óptico coletado em sinal elétrico em uma proporção positiva, o TIA converte esse sinal elétrico em sinal de tensão, amplifica o sinal de tensão convertido para a amplitude necessária e o transmite para o circuito amplificador limitante através da correspondência de impedância. circuito para completar a reamplificação e modelagem do sinal, melhorar a relação sinal-ruído, reduzir a taxa de erro de bit e, finalmente, o circuito de interface elétrica completa a saída do sinal.

Aplicação de módulos ópticos

Os módulos ópticos são amplamente utilizados em data centers como dispositivos principais para realizar a conversão fotoelétrica na comunicação óptica.Os data centers tradicionais usam principalmente módulos ópticos de baixa velocidade 1G/10G, enquanto os data centers em nuvem usam principalmente módulos de alta velocidade 40G/100G.Geralmente, escolhemos módulos ópticos considerando principalmente cenários de aplicação, requisitos de taxa de transmissão de dados, tipos de interface, distância de transmissão óptica (modo de fibra, potência óptica necessária, comprimento de onda central, categoria de laser) e outros fatores.