Vilka optiska komponenter används inuti optiska transceivermoduler?

Optiska transceiverkomponenter har flera huvuddelar som samverkar för att skicka och ta emot data. De vanligaste optiska transceiverkomponenterna inkluderar TOSA, ROSA, BOSA, laserdioder och fotodioder. Varje komponent har sin egen specifika funktion. TOSA omvandlar elektriska signaler till ljus, medan ROSA omvandlar ljus tillbaka till elektriska signaler. BOSA möjliggör samtidig sändning och mottagning av data. Tabellen nedan beskriver dessa viktiga optiska transceiverkomponenter och deras funktioner.

Viktiga takeaways

• Optiska transceivrar har viktiga delar som TOSA, ROSA och BOSA. Dessa delar hjälper till att skicka och få data väl.

• TOSA ändrar elektriska signaler till ljus med laserdioder. ROSA ändrar ljus tillbaka till elektriska signaler med hjälp av fotodioder.

• BOSA sätter ihop TOSA och ROSA i en del. Detta låter data flytta åt båda hållen på en fiber. Det får saker att fungera bättre och sparar pengar.

• Att välja rätt fotodiod, som PIN eller APD, beror på hur långt och hur känsligt nätverket måste vara.

• Att hålla kontakterna rena och följa regler hjälper data att flyttas bra och hålla hög kvalitet.

Viktiga optiska transceiverkomponenter

Moderna optiska transceiverkomponenter måste följa strikta regler. Dessa regler ser till att olika märken kan arbeta tillsammans. Grupper som IEEE skapar regler för hur snabbt data rör sig och hur bra delarna fungerar. Multi-Source Agreements (MSA) hjälper företag att göra produkter som passar ihop. Företag måste också följa säkerhets- och miljöregler. Detta hjälper delarna att fungera i många typer av nätverk.

Band Optics Technology använder avancerade sätt att göra gott optiska transceiverdelar . Deras noggranna arbete hjälper till att skicka data säkert i många jobb.

TOSA (Transmitter Optical Sub-Assembly)

TOSA betyder Transmitter Optical Sub-Assembly. Denna del ändrar elektriska signaler till ljussignaler. Den använder några viktiga delar för att göra detta. Tabellen nedan listar huvuddelarna och vad de gör:

TOSA kan skicka data från 1 Gbps upp till 400 Gbps. Den använder olika lasertyper som DFB, VCSEL och EML. Detta hjälper till att matcha vad varje nätverk behöver. Effekten kan gå från 0 dBm till +10 dBm. TOSA fungerar i temperaturer från -5°C till +85°C. Den passar i många former, som SFP och QSFP. Den använder gränssnitt som LC, SC och MPO.

ROSA (Receiver Optical Sub-Assembly)

ROSA står för Receiver Optical Sub-Assembly. Denna del tar in ljussignaler och förvandlar dem till elektriska signaler. Den använder en fotodiod för att hitta ljuset. En transimpedansförstärkare (TIA) gör signalen starkare. Detta hjälper signalen att resa längre i systemet. Tabellen nedan visar huvuddelarna av ROSA:

ROSA är viktigt för att läsa data som skickas via fiberoptik. Det hjälper datorer och andra enheter att få data. ROSA håller signalen stark och tydlig.

BOSA (Bidirectional Optical Sub-Assembly)

BOSA betyder Bidirectional Optical Sub-Assembly. Denna del sätter både TOSA och ROSA samman i en enhet. BOSA använder ett WDM-filter för att dela upp ljuset för att skicka och hämta data. Detta låter data flytta åt båda hållen samtidigt på en fiber.

Några huvudsakliga fördelar med BOSA är:

• BOSA låter data flyttas åt båda hållen med en fiber.

• Den använder WDM-filter för att hålla isär signaler.

• BOSA får nätverk att fungera bättre genom att skicka och hämta data på en gång.

• Det hjälper till att spara pengar genom att använda en fiber för mer data.

• Den lilla storleken passar bra i trånga utrymmen, som FTTH- och IoT-nätverk.

BOSA gör nätverksdesign enklare och sparar utrymme och pengar. Band Optics Technology gör noggranna optiska delar för dessa avancerade enheter.

Inuti TOSA: Transmitter Components

Laserdiod

A laserdiod är huvuddelen av TOSA. Denna enhet förvandlar elektriska signaler till ljus. Ljuset rör sig genom fibern. Ingenjörer väljer olika laserdioder för olika nätverk. De mest använda typerna är Edge Emitter Lasers (EEL) och Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL). EEL fungerar vanligtvis vid 1310nm eller 1550nm. VCSELs fungerar vid 850nm. Tabellen nedan listar huvudtyperna och deras egenskaper:

Laserdioder kan ha olika effekt och våglängd. Till exempel använder VCSEL:er 850nm, FP-lasrar använder 1310nm och DFB-lasrar använder 1550nm. Varje typ är bra för en viss sträcka, från kort till lång.

Monitor fotodiod

A monitor fotodiod hjälper till att hålla laserdioden fungerande. Den kontrollerar hur starkt ljuset är. Sedan skickar den feedback till styrkretsen. Denna feedback låter systemet ändra laserns effekt. Detta håller signalen stabil. Monitorns fotodiod fungerar med andra delar som den optiska isolatorn och temperatursensorer. Dessa delar skyddar lasern och hjälper den att fungera bra.

Optiskt gränssnitt

Det optiska gränssnittet länkar TOSA till fibernätet. Det ser till att ljuset från laserdioden går in i fibern med liten förlust. Olika lasrar använder olika gränssnitt. VCSELs är för kortdistans multimodfiber. DFB-lasrar är bäst för långväga singelmodsfiber. Tabellen nedan visar vilken laser som passar varje användning:

Laser Diode Driver (LDD)

Laser Diode Driver (LDD) ger rätt ström till laserdioden. Den styr hur snabbt lasern slås på och av. Detta ställer in datahastigheten. LDD arbetar med bildskärmens fotodiod för att ändra ström och hålla signalen klar. Detta lagarbete hjälper TOSA att skicka data snabbt och utan misstag.

TOSA-enheter använder många optiska transceiverkomponenter för att omvandla elektriska signaler till ljus. Varje del är viktig för att flytta data snabbt och hålla den korrekt.

Inuti ROSA: Mottagarkomponenter

Fotodetektor (PIN/APD)

En fotodetektor är en huvuddel av ROSA. Den fångar upp ljuset som kommer genom fibern. Det finns två huvudtyper som används i optiska transceiverkomponenter: PIN-dioder och APD-fotodioder. PIN-dioder är enkla och fungerar bra för att ändra ljus till en elektrisk signal. APD-fotodioder kan göra en större ström från samma ljus, så de är känsligare. Men APD:er kan också lägga till mer brus till signalen. Ingenjörer väljer PIN eller APD baserat på hur mycket känslighet nätverket behöver.

Obs: APD-fotodioder är bra för långa avstånd eller svagt ljus, men PIN-dioder är bättre för korta avstånd.

Responsivitet visar hur väl en fotodetektor ändrar ljus till en elektrisk signal. Om responsiviteten är hög kan enheten hitta svagare signaler. Bandbredd talar om hur snabbt fotodetektorn kan reagera på förändringar i ljuset. Både responsivitet och bandbredd är viktiga för snabba datanätverk.

Transimpedansförstärkare (TIA)

Transimpedansförstärkaren, eller TIA, ansluts direkt till fotodetektorn. Den tar den lilla strömmen från fotodetektorn och gör den till en större spänningssignal. Detta är viktigt eftersom den första signalen är för svag för annan elektronik. TIA håller signalen stark och tydlig när den rör sig genom modulen.

• TIA gör signalen starkare utan att lägga till mycket brus.

• Det fungerar med både PIN- och APD-fotodioder.

• En bra TIA hjälper ROSA att arbeta i höga hastigheter.

Begränsande förstärkare (LA)

Efter TIA tar den begränsande förstärkaren, eller LA, över. LA håller signalen på rätt nivå för nästa delar. Det skär av signaler som är för starka och förstärker svaga. Detta skapar en ren digital signal som datorer kan använda.

Optiskt filter

Ett optiskt filter sitter framför fotodetektorn. Detta filter låter bara vissa våglängder av ljus nå detektorn. Den blockerar signaler som inte önskas och sänker brus från andra källor. Filtret hjälper ROSA att plocka ut rätt data från fibern.

• Det optiska filtret gör signalen bättre.

• Det skyddar fotodetektorn från extra ljus.

ROSA-enheter använder dessa huvuddelar för att få och hantera ljussignaler. Varje del hjälper till att se till att data rör sig snabbt och korrekt genom optiska transceiverkomponenter.

Stödjer optiska och elektroniska komponenter

Optiska transceiverkomponenter behöver mer än bara huvuddelarna för att fungera bra. Extra elektronik och passiva optiska element hjälper data att flyttas snabbt och förbli korrekt. Dessa extra delar ser till att modulen fungerar på många ställen.

Klocka och dataåterställning (CDR)

Klock- och dataåterställningskretsar är viktiga för snabba moduler. CDR hjälper mottagaren att hitta rätt tid för varje databit. Detta håller signalen tydlig och stoppar misstag. Tabellen nedan visar vad CDR gör i en transceiver:

Micro-Controller Unit (MCU)

En mikrokontrollenhet styr och kontrollerar modulen. Den tittar på saker som temperatur, spänning, förspänningsström och effektnivåer. MCU:n hjälper till att hålla modulen säker och fungera korrekt. Det kan också åtgärda problem snabbt om något går fel.

• MCU:er styr mjukvarujobb för modulen.

• De kontrollerar temperatur, spänning och effekt hela tiden.

• Detta hjälper till att hålla den optiska länken stabil och säker.

Optiska kontakter och gränssnitt

Kontakter och gränssnitt ansluter modulen till fibernätet. Rätt kontakt håller signalen stark och låter systemet fungera med andra märken. Några vanliga kontakttyper är:

• SC-kontakt: Fyrkantig, snap-in-stil för företag och FTTH.

• LC-kontakt: Liten push-pull-stil för datacenter och telekom.

• FC Connector: Skruva på stil för platser med mycket skakningar.

• MPO/MTP-kontakter: Många fibrer tillsammans för snabba moduler.

Band Optics Technology gör bra kontakter, fönster och filter för speciella ändamål. Deras produkter hjälper till att skapa starka länkar och bästa prestanda.

Multiplexrar och splittrar

Multiplexrar och splitters hjälper till att hantera signaler inuti modulen. Splittrar tar en signal och gör många utgångar. Detta är bra för passiva optiska nätverk. Multiplexer, som WDM-enheter, sätter många signaler på en fiber. Detta gör att mer data kan flyttas genom nätverket. Båda delarna hjälper till att använda varje fiberlänk bättre.

Stöd för elektronik och passiva optiska element, som de från bandoptik , behövs för snabb och tillförlitlig dataöverföring.

Optiska transceiverkomponenter hjälper till att skicka data snabbt och tydligt. De ändrar signaler så att människor kan prata eller dela information utan problem. Ingenjörer tänker på några saker när de väljer dessa delar. De tittar på hur värme kan förändra signalen. De kontrollerar också om kontakterna är rena eftersom damm kan blockera ljuset. Nätverkets behov är också viktiga.

Branschregler som CE-märkning, FCC Part 15 och RoHS ser till att delarna är säkra och av god kvalitet. Band-optik gör dessa delar noggrant för att följa reglerna. Folk litar på att bandoptik hjälper till att bygga nätverk som kommer att hålla länge.

FAQ

Vad gör TOSA i en optisk transceiver?

TOSA förvandlar elektriska signaler till ljussignaler. Ljuset går genom den optiska fibern. TOSA använder en laserdiod och andra delar. Dessa delar hjälper data att flyttas snabbt och förbli tydliga.

Varför är optiska filter viktiga i transceivrar?

Optiska filter stoppar ljus som inte önskas. De låter bara rätt våglängd nå fotodetektorn. Detta håller signalen ren och hjälper till att stoppa misstag.

Hur väljer ingenjörer mellan PIN- och APD-fotodioder?

Ingenjörer väljer baserat på hur långt nätverket går och hur mycket känslighet som behövs.

Vilken roll spelar kontakter i optiska moduler?

Kontakter länkar transceivern till fibernätet. Rena och exakta kontakter håller signalen stark. Bandoptik gör bra kontakter för säkra och stadiga datalänkar.