La ràpida expansió de les xarxes de fibra òptica, incloent-hi els serveis de dades mesurats en volum de dades o amplada de banda, indica que la tecnologia de transmissió de fibra òptica és i continuarà sent una part important dels futurs sistemes de xarxa. Els dissenyadors de xarxes se senten cada cop més còmodes amb les solucions de fibra òptica, ja que l'ús de solucions de fibra òptica permet arquitectures de xarxa més flexibles i altres avantatges com la resistència a les EMI (interferències electromagnètiques) i la seguretat de les dades. Els transceptors de fibra òptica tenen un paper molt important en aquestes connexions de fibra òptica. A l'hora de dissenyar un transceptor de fibra òptica, hi ha tres aspectes a tenir en compte: les condicions ambientals, les condicions elèctriques i el rendiment òptic.
Què és un transceptor de fibra òptica?
Un transceptor de fibra òptica és un component independent que transmet i rep senyals. Normalment, es connecta a un dispositiu que proporciona una o més ranures per a mòduls transceptors, com ara un encaminador o una targeta d'interfície de xarxa. El transmissor rep l'entrada elèctrica i la converteix en sortida de llum d'un díode làser o LED. La llum del transmissor s'acobla a la fibra a través del connector i es transmet a través del dispositiu de cable de fibra òptica. La llum de l'extrem de la fibra s'acobla a un receptor, on un detector converteix la llum en un senyal elèctric, que després es condiciona adequadament per al seu ús pel dispositiu receptor.
Consideracions de disseny
Els enllaços de fibra òptica poden gestionar taxes de dades més elevades a distàncies més llargues en comparació amb les solucions de cable de coure, cosa que ha impulsat l'ús més ampli dels transceptors de fibra òptica. A l'hora de dissenyar transceptors de fibra òptica, cal tenir en compte els aspectes següents.
Condició ambiental
Un repte prové de les condicions meteorològiques exteriors, especialment les condicions meteorològiques severes a altures elevades o exposades. Aquests components han de funcionar en condicions ambientals extremes i en un rang de temperatures més ampli. Una segona preocupació ambiental relacionada amb el disseny del transceptor de fibra òptica és l'entorn de la placa base, que inclou el consum d'energia del sistema i les característiques tèrmiques.
Un avantatge important dels transceptors de fibra òptica són els seus requisits d'energia elèctrica relativament baixos. Tanmateix, aquest baix consum d'energia no vol dir exactament que es pugui ignorar el disseny tèrmic a l'hora de muntar configuracions d'amfitrió. Cal incloure una ventilació o un flux d'aire suficients per ajudar a dissipar l'energia tèrmica expulsada del mòdul. Part d'aquest requisit es compleix amb una gàbia SFP estandarditzada muntada a la placa base, que també actua com a conducte d'energia tèrmica. La temperatura de la carcassa informada per la interfície de monitor digital (DMI) quan el mainframe funciona a la seva temperatura màxima de disseny és la prova definitiva de l'eficàcia del disseny tèrmic general del sistema.
Condicions elèctriques
Essencialment, un transceptor de fibra òptica és un dispositiu elèctric. Per tal de mantenir un rendiment sense errors de les dades que passen pel mòdul, l'alimentació del mòdul ha de ser estable i sense soroll. El més important és que l'alimentació que alimenta el transceptor ha d'estar correctament filtrada. Els filtres típics s'especifiquen a l'Acord Multifont (MSA), que va guiar el disseny original d'aquests transceptors. A continuació es mostra un d'aquests dissenys a l'especificació SFF-8431.
Propietats òptiques
El rendiment òptic es mesura en taxa d'error de bit o BER. El problema de dissenyar un transceptor òptic és que els paràmetres òptics del transmissor i el receptor s'han de controlar de manera que qualsevol possible atenuació del senyal òptic a mesura que viatja per la fibra no doni lloc a un rendiment BER deficient. El paràmetre principal d'interès és la BER de l'enllaç complet. És a dir, el punt inicial de l'enllaç és la font del senyal elèctric que impulsa el transmissor i, al final, el senyal elèctric és rebut pel receptor i interpretat pels circuits de l'amfitrió. Per a aquells enllaços de comunicació que utilitzen transceptors òptics, l'objectiu principal és garantir el rendiment BER en diferents distàncies d'enllaç i assegurar una àmplia interoperabilitat amb transceptors de tercers de diferents proveïdors.
Data de publicació: 28 de juny de 2022