Бързото разширяване на оптичните мрежи, включително услугите за данни, измерени в обем на данни или честотна лента, показва, че оптичната технология за предаване е и ще продължи да бъде важна част от бъдещите мрежови системи.Мрежовите дизайнери се чувстват все по-комфортно с решенията за оптични влакна, тъй като използването на решения за оптични влакна позволява по-гъвкави мрежови архитектури и други предимства, като устойчивост на EMI (електромагнитни смущения) и сигурност на данните.Оптичните трансивъри играят много важна роля в тези оптични връзки.Когато проектирате приемо-предавател с оптични влакна, трябва да вземете предвид три аспекта: условия на околната среда, електрически условия и оптични характеристики.
Какво е оптичен трансивър?
Оптичният трансивър е независим компонент, който предава и приема сигнали.Обикновено той се включва в устройство, което осигурява един или повече слота за трансивър модул, като рутер или мрежова интерфейсна карта.Предавателят приема електрически вход и го преобразува в светлинен изход от лазерен диод или светодиод.Светлината от предавателя се свързва във влакното през конектора и се предава през устройството с оптичен кабел.Светлината от края на влакното след това се свързва с приемник, където детекторът преобразува светлината в електрически сигнал, който след това е подходящо кондициониран за използване от приемащото устройство.
Съображения за проектиране
Връзките с оптични влакна наистина могат да обработват по-високи скорости на данни на по-големи разстояния в сравнение с решенията с медни проводници, което доведе до по-широкото използване на приемо-предаватели с оптични влакна.При проектирането на приемо-предаватели с оптични влакна трябва да се вземат предвид следните аспекти.
Състояние на околната среда
Едно предизвикателство идва от външното време - особено тежкото време на големи или открити височини.Тези компоненти трябва да работят при екстремни условия на околната среда и в по-широк температурен диапазон.Второ опасение за околната среда, свързано с дизайна на оптичния приемо-предавател, е средата на дънната платка, която включва системна консумация на енергия и топлинни характеристики.
Основно предимство на приемо-предавателите с оптични влакна са техните относително ниски изисквания за електрическа мощност.Въпреки това, тази ниска консумация на енергия не означава точно, че термичният дизайн може да бъде игнориран при сглобяването на хост конфигурации.Трябва да се осигури достатъчна вентилация или въздушен поток, за да се разсее топлинната енергия, изхвърлена от модула.Част от това изискване е изпълнено от стандартизирана SFP клетка, монтирана на дънната платка, която също действа като проводник на топлинна енергия.Температурата на корпуса, отчетена от цифровия мониторен интерфейс (DMI), когато мейнфреймът работи при максималната си проектна температура, е крайният тест за ефективността на цялостния термичен дизайн на системата.
Електрически условия
По същество трансивърът с оптични влакна е електрическо устройство.За да се поддържа безпроблемна работа на данните, преминаващи през модула, захранването на модула трябва да е стабилно и без шум.По-важното е, че захранването, управляващо трансивъра, трябва да бъде правилно филтрирано.Типичните филтри са посочени в Споразумението за множество източници (MSA), което ръководи оригиналния дизайн на тези трансивъри.Един такъв дизайн в спецификацията SFF-8431 е показан по-долу.
Оптични свойства
Оптичната производителност се измерва в процент на битови грешки или BER.Проблемът с проектирането на оптичен приемо-предавател е, че оптичните параметри на предавателя и приемника трябва да се контролират така, че всяко възможно затихване на оптичния сигнал, докато той се движи надолу по влакното, да не доведе до лоша BER производителност.Основният параметър, който представлява интерес, е BER на цялата връзка.Тоест началната точка на връзката е източникът на електрическия сигнал, който управлява предавателя, а в края електрическият сигнал се получава от приемника и се интерпретира от веригата в хоста.За тези комуникационни връзки, използващи оптични приемо-предаватели, основната цел е да се гарантира BER производителност при различни разстояния на връзката и да се осигури широка оперативна съвместимост с приемо-предаватели на трети страни от различни доставчици.
Време на публикуване: 28 юни 2022 г