Welke optische componenten worden gebruikt in optische transceivermodules?

Componenten van optische transceivers bestaan ​​uit verschillende hoofdonderdelen die samenwerken om gegevens te verzenden en te ontvangen. De meest voorkomende componenten van optische transceivers zijn TOSA, ROSA, BOSA, laserdiodes en fotodiodes. Elk onderdeel heeft zijn eigen specifieke functie. TOSA zet elektrische signalen om in licht, terwijl ROSA licht weer omzet in elektrische signalen. BOSA maakt het gelijktijdig verzenden en ontvangen van gegevens mogelijk. De onderstaande tabel geeft een overzicht van deze essentiële componenten van de optische transceiver en hun functies.

Belangrijkste afhaalrestaurants

• Optische transceivers hebben belangrijke onderdelen zoals TOSA, ROSA en BOSA. Deze onderdelen helpen gegevens goed te verzenden en te ontvangen.

• TOSA verandert elektrische signalen in licht met laserdiodes. ROSA verandert licht terug in elektrische signalen met behulp van fotodiodes.

• BOSA brengt TOSA en ROSA samen in één deel. Hierdoor kunnen gegevens in beide richtingen op één vezel worden verzonden. Het zorgt ervoor dat dingen beter werken en bespaart geld.

• Het kiezen van de juiste fotodiode, zoals PIN of APD, hangt af van hoe ver en hoe gevoelig het netwerk moet zijn.

• Door connectoren schoon te houden en regels te volgen, kunnen gegevens goed worden verplaatst en van hoge kwaliteit blijven.

Belangrijke componenten van optische transceiver

Moderne optische transceivercomponenten moeten aan strikte regels voldoen. Deze regels zorgen ervoor dat verschillende merken kunnen samenwerken. Groepen als IEEE maken regels voor hoe snel gegevens bewegen en hoe goed de onderdelen werken. Multi-Source Agreements (MSA) helpen bedrijven producten te maken die bij elkaar passen. Bedrijven moeten ook de veiligheids- en milieuregels naleven. Hierdoor kunnen de onderdelen in veel soorten netwerken werken.

Band Optics Technology maakt gebruik van geavanceerde manieren om goed te maken optische transceiveronderdelen . Hun zorgvuldige werk zorgt ervoor dat gegevens bij veel taken veilig kunnen worden verzonden.

TOSA (optische subassemblage zender)

TOSA betekent Transmitter Optical Sub-Assembly. Dit onderdeel zet elektrische signalen om in lichtsignalen. Hiervoor worden een aantal belangrijke onderdelen gebruikt. In de onderstaande tabel staan ​​de belangrijkste onderdelen en wat ze doen:

TOSA kan data verzenden van 1 Gbps tot 400 Gbps. Het maakt gebruik van verschillende lasertypes zoals DFB, VCSEL en EML. Dit helpt bij het matchen van wat elk netwerk nodig heeft. Het vermogen kan gaan van 0 dBm tot +10 dBm. TOSA werkt bij temperaturen van -5°C tot +85°C. Het past in vele vormen, zoals SFP en QSFP. Het maakt gebruik van interfaces zoals LC, SC en MPO.

ROSA (optische subeenheid ontvanger)

ROSA staat voor Receiver Optical Sub-Assembly. Dit onderdeel neemt lichtsignalen op en zet deze om in elektrische signalen. Het maakt gebruik van een fotodiode om het licht te vinden. Een trans-impedantieversterker (TIA) maakt het signaal sterker. Hierdoor kan het signaal verder in het systeem reizen. Onderstaande tabel toont de belangrijkste onderdelen van ROSA:

ROSA is belangrijk voor het uitlezen van gegevens die via glasvezel worden verzonden. Het helpt computers en andere apparaten de gegevens te verkrijgen. ROSA houdt het signaal sterk en helder.

BOSA (bidirectionele optische subassemblage)

BOSA betekent Bidirectionele Optische Sub-Assemblage. Dit deel brengt zowel TOSA als ROSA samen in één eenheid. BOSA gebruikt een WDM-filter om het licht te splitsen voor het verzenden en ontvangen van gegevens. Hierdoor kunnen gegevens tegelijkertijd in beide richtingen op één vezel worden verzonden.

Enkele belangrijke voordelen van BOSA zijn:

• BOSA laat gegevens in beide richtingen bewegen met behulp van één vezel.

• Het maakt gebruik van WDM-filters om signalen uit elkaar te houden.

• BOSA zorgt ervoor dat netwerken beter werken door gegevens in één keer te verzenden en te ontvangen.

• Het helpt geld te besparen door één glasvezel te gebruiken voor meer data.

• Het kleine formaat past goed in krappe ruimtes, zoals FTTH- en IoT-netwerken.

BOSA maakt netwerkontwerp eenvoudiger en bespaart ruimte en geld. Band Optics Technology maakt zorgvuldige optische onderdelen voor deze geavanceerde eenheden.

Binnen TOSA: zendercomponenten

Laserdiode

A laserdiode is het belangrijkste onderdeel van de TOSA. Dit apparaat zet elektrische signalen om in licht. Het licht beweegt door de vezel. Ingenieurs kiezen verschillende laserdiodes voor verschillende netwerken. De meest gebruikte typen zijn Edge Emitter Lasers (EEL) en Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL). EEL's werken meestal op 1310 nm of 1550 nm. VCSEL's werken op 850 nm. In de onderstaande tabel worden de belangrijkste typen en hun kenmerken weergegeven:

Laserdiodes kunnen verschillende vermogens en golflengten hebben. VCSEL's gebruiken bijvoorbeeld 850 nm, FP-lasers gebruiken 1310 nm en DFB-lasers gebruiken 1550 nm. Elk type is goed voor een bepaalde afstand, van kort tot lang.

Monitor fotodiode

A De monitorfotodiode zorgt ervoor dat de laserdiode goed blijft werken. Er wordt gecontroleerd hoe sterk het licht is. Vervolgens stuurt het feedback naar het regelcircuit. Met deze feedback kan het systeem het vermogen van de laser veranderen. Hierdoor blijft het signaal stabiel. De monitorfotodiode werkt met andere onderdelen, zoals de optische isolator en temperatuursensoren. Deze onderdelen beschermen de laser en zorgen ervoor dat deze goed werkt.

Optische interface

De optische interface verbindt de TOSA met het glasvezelnetwerk. Het zorgt ervoor dat het licht van de laserdiode met weinig verlies de vezel binnengaat. Verschillende lasers gebruiken verschillende interfaces. VCSEL's zijn bedoeld voor multimode glasvezel op korte afstand. DFB-lasers zijn het beste voor single-mode glasvezel over lange afstanden. In onderstaande tabel ziet u welke laser bij elk gebruik past:

Laserdiodestuurprogramma (LDD)

De Laser Diode Driver (LDD) geeft de juiste stroom aan de laserdiode. Het bepaalt hoe snel de laser aan- en uitschakelt. Hiermee wordt de datasnelheid ingesteld. De LDD werkt samen met de monitorfotodiode om de stroom te wijzigen en het signaal helder te houden. Dankzij dit teamwerk kan de TOSA gegevens snel en foutloos verzenden.

TOSA-assemblages gebruiken veel optische transceivercomponenten om elektrische signalen in licht om te zetten. Elk onderdeel is belangrijk om gegevens snel te verplaatsen en correct te houden.

Binnen ROSA: Ontvangercomponenten

Fotodetector (PIN/APD)

Een fotodetector is een belangrijk onderdeel van de ROSA. Het vangt het licht op dat door de vezel komt. Er zijn twee hoofdtypen die worden gebruikt in optische transceivercomponenten: PIN-diodes en APD-fotodiodes. PIN-diodes zijn eenvoudig en werken goed om licht in een elektrisch signaal te veranderen. APD-fotodiodes kunnen een grotere stroom uit hetzelfde licht halen, waardoor ze gevoeliger zijn. Maar APD's kunnen ook meer ruis aan het signaal toevoegen. Ingenieurs kiezen PIN of APD op basis van hoeveel gevoeligheid het netwerk nodig heeft.

Opmerking: APD-fotodiodes zijn goed voor lange afstanden of weinig licht, maar PIN-diodes zijn beter voor korte afstanden.

Responsiviteit laat zien hoe goed een fotodetector licht omzet in een elektrisch signaal. Als de responsiviteit hoog is, kan het apparaat zwakkere signalen vinden. De bandbreedte geeft aan hoe snel de fotodetector kan reageren op veranderingen in het licht. Zowel responsiviteit als bandbreedte zijn belangrijk voor snelle datanetwerken.

Trans-impedantieversterker (TIA)

De trans-impedantieversterker, of TIA, wordt rechtstreeks op de fotodetector aangesloten. Het neemt de kleine stroom van de fotodetector en maakt er een groter spanningssignaal van. Dit is belangrijk omdat het eerste signaal te zwak is voor andere elektronica. De TIA houdt het signaal sterk en helder terwijl het door de module beweegt.

• De TIA maakt het signaal sterker zonder veel ruis toe te voegen.

• Het werkt met zowel PIN- als APD-fotodiodes.

• Een goede TIA zorgt ervoor dat de ROSA op hoge snelheid kan werken.

Beperkende versterker (LA)

Na de TIA neemt de beperkende versterker, of LA, het over. De LA houdt het signaal op het juiste niveau voor de volgende delen. Het onderbreekt signalen die te sterk zijn en versterkt zwakke signalen. Dit zorgt voor een schoon digitaal signaal dat computers kunnen gebruiken.

Optisch filter

Voor de fotodetector bevindt zich een optisch filter. Dit filter laat alleen bepaalde golflengten van licht de detector bereiken. Het blokkeert signalen die ongewenst zijn en vermindert ruis van andere bronnen. Het filter helpt de ROSA de juiste gegevens uit de glasvezel te halen.

• Het optische filter zorgt ervoor dat het signaal beter wordt.

• Het beschermt de fotodetector tegen extra licht.

ROSA-assemblages gebruiken deze hoofdonderdelen om lichtsignalen te ontvangen en te verwerken. Elk onderdeel zorgt ervoor dat gegevens snel en correct door de componenten van de optische transceiver worden verzonden.

Ondersteuning van optische en elektronische componenten

Componenten van optische transceivers hebben meer nodig dan alleen de hoofdonderdelen om goed te kunnen werken. Extra elektronica en passieve optische elementen zorgen ervoor dat gegevens snel worden verzonden en correct blijven. Deze extra onderdelen zorgen ervoor dat de module op veel plekken werkt.

Klok- en gegevensherstel (CDR)

Klok- en gegevensherstelcircuits zijn belangrijk voor snelle modules. CDR helpt de ontvanger het juiste moment voor elk databit te vinden. Hierdoor blijft het signaal helder en worden fouten voorkomen. De onderstaande tabel laat zien wat CDR doet in een transceiver:

Microcontrollereenheid (MCU)

Een microcontrollereenheid bestuurt en controleert de module. Er wordt gekeken naar zaken als temperatuur, spanning, biasstroom en vermogensniveaus. De MCU zorgt ervoor dat de module veilig blijft en goed blijft werken. Het kan ook problemen snel oplossen als er iets misgaat.

• MCU's besturen softwaretaken voor de module.

• Ze controleren voortdurend de temperatuur, spanning en stroom.

• Dit zorgt ervoor dat de optische verbinding stabiel en veilig blijft.

Optische connectoren en interfaces

Connectors en interfaces verbinden de module met het glasvezelnetwerk. De juiste connector houdt het signaal sterk en laat het systeem met andere merken werken. Enkele veel voorkomende connectortypen zijn:

• SC-connector: Vierkant, snap-in-stijl voor zakelijk en FTTH.

• LC-connector: klein, push-pull-stijl voor datacenters en telecom.

• FC-connector: opschroefbaar voor plaatsen met veel trillingen.

• MPO/MTP-connectoren: Veel vezels samen voor snelle modules.

Band Optics Technology maakt goede connectoren, vensters en filters voor speciale toepassingen. Hun producten zorgen voor sterke verbindingen en topprestaties.

Multiplexers en splitters

Multiplexers en splitters helpen bij het verwerken van signalen in de module. Splitters nemen één signaal en maken veel uitgangen. Dit is goed voor passieve optische netwerken. Multiplexers sturen, net als WDM-apparaten, veel signalen op één vezel. Hierdoor kunnen meer gegevens door het netwerk worden verzonden. Beide delen helpen elke glasvezelverbinding beter te gebruiken.

Ondersteunende elektronica en passieve optische elementen, zoals die van bandoptica zijn nodig voor snelle en betrouwbare gegevensoverdracht.

Optische transceivercomponenten helpen gegevens snel en duidelijk te verzenden. Ze veranderen signalen zodat mensen zonder problemen kunnen praten of informatie kunnen delen. Ingenieurs denken over een paar dingen na bij het kiezen van deze onderdelen. Ze kijken hoe warmte het signaal kan veranderen. Ze controleren ook of de connectoren schoon zijn, omdat stof het licht kan blokkeren. Ook de behoeften van het netwerk zijn belangrijk.

Industrieregels zoals CE-markering, FCC deel 15 en RoHS zorgen ervoor dat de onderdelen veilig en van goede kwaliteit zijn. Band-optics maakt deze onderdelen zorgvuldig volgens de regels. Mensen vertrouwen op bandoptica om netwerken te bouwen die lang meegaan.

Veelgestelde vragen

Wat doet TOSA in een optische transceiver?

TOSA zet elektrische signalen om in lichtsignalen. Het licht gaat door de optische vezel. TOSA maakt gebruik van een laserdiode en andere onderdelen. Deze onderdelen zorgen ervoor dat gegevens snel worden verplaatst en duidelijk blijven.

Waarom zijn optische filters belangrijk in transceivers?

Optische filters houden ongewenst licht tegen. Ze lieten alleen de juiste golflengte de fotodetector bereiken. Dit houdt het signaal schoon en helpt fouten te voorkomen.

Hoe kiezen ingenieurs tussen PIN- en APD-fotodiodes?

Ingenieurs kiezen op basis van hoe ver het netwerk reikt en hoeveel gevoeligheid er nodig is.

Welke rol spelen connectoren in optische modules?

Connectoren verbinden de transceiver met het glasvezelnetwerk. Schone en exacte connectoren houden het signaal sterk. Bandoptiek is een goede connector voor veilige en stabiele dataverbindingen.