U principiu di travagliu di u modulu otticu

Cum'è una parte impurtante di a cumunicazione di fibre ottiche, i moduli ottici sò apparecchi optoelettronici chì realizanu e funzioni di cunversione fotoelettrica è cunversione elettro-ottica in u prucessu di trasmissione di signali otticu.
U modulu otticu travaglia à a strata fisica di u mudellu OSI è hè unu di i cumpunenti core in u sistema di cumunicazione di fibra ottica.Hè cumpostu principarmenti di dispusitivi optoelettronica (trasmettitori ottici, ricevitori ottichi), circuiti funziunali è interfacce ottichi.A so funzione principale hè di realizà a cunversione fotoelettrica è e funzioni di cunversione elettro-ottica in a cumunicazione di fibre ottiche.U principiu di funziunamentu di u modulu otticu hè mostratu in u schema di principiu di funziunamentu di u modulu otticu.

L'interfaccia d'invio introduce un signalu elettricu cù una certa tarifa di codice, è dopu esse trattatu da u chip di u driver internu, u signale otticu modulatu di a tarifa currispundenti hè emessu da u laser semiconductor di guida (LD) o diode emettitore di luce (LED).Dopu a trasmissione à traversu a fibra ottica, l'interfaccia di riceve trasmette u signalu otticu Hè cunvertitu in un signalu elettricu da un diodu fotodetettore, è un signale elettricu di una tarifa di codice currispundente hè uscita dopu à passà per un preamplificatore.
Chì sò i principali indicatori di rendiment di u modulu otticu
Cumu misurà l'indice di prestazione di u modulu otticu?Pudemu capisce l'indicatori di rendiment di i moduli ottici da i seguenti aspetti.
Trasmettitore di u modulu otticu
Potenza ottica di trasmissione media
A putenza ottica media trasmessa si riferisce à a putenza ottica prodotta da a fonte di luce à a fine di trasmissione di u modulu otticu in cundizioni normali di travagliu, chì pò esse capitu cum'è l'intensità di a luce.A putenza ottica trasmessa hè ligata à a proporzione di "1" in u signale di dati trasmessi.Quantu più "1", u più grande u putere otticu.Quandu u trasmettitore manda un signalu di sequenza pseudo-aleatoriu, "1" è "0" rapprisentanu circa a mità di ognunu.À questu tempu, a putenza ottenuta da a prova hè a putenza ottica media trasmessa, è l'unità hè W o mW o dBm.Frà elli, W o mW hè una unità lineale, è dBm hè una unità logaritmica.In a cumunicazione, generalmente usemu dBm per rapprisintà u putere otticu.
Ratio d'estinzione
U rapportu di estinzione si riferisce à u valore minimu di u rapportu di a putenza ottica media di u laser quandu emette tutti i codici "1" à a putenza ottica media emessa quandu tutti i codici "0" sò emessi in cundizioni di modulazione completa, è l'unità hè dB. .Cum'è mostra in a Figura 1-3, quandu avemu cunvertisce un signalu elettricu in un signalu otticu, u laser in a parte di trasmissione di u modulu otticu u cunvertisce in un signalu otticu secondu a tarifa di codice di u signale elettricu input.A putenza ottica media quandu tutti i codici "1" rapprisentanu a putenza media di u laser chì emette luce, a putenza ottica media quandu tutti i codici "0" rapprisentanu a putenza media di u laser chì ùn emette micca luce, è u rapportu di estinzione rapprisenta a capacità. a distinguiri trà 0 è 1 signali, cusì u rapportu Extinction pò esse cunsideratu cum'è una misura di efficienza upirativu laser.I valori minimi tipici per u rapportu di estinzione varienu da 8,2 dB à 10 dB.
A lunghezza d'onda centrale di u segnu otticu
In u spettru di emissioni, a lunghezza d'onda chì currisponde à u puntu mediu di u segmentu di linea chì cunnetta i valori di amplitude massima di 50℅.Diversi tipi di laser o dui laser di u listessu tippu avarà diverse lunghezze d'onda di centru per via di prucessu, pruduzzione è altre ragioni.Ancu u listessu laser pò avè diverse lunghezze d'onda di centru in diverse cundizioni.In generale, i pruduttori di i dispositi ottici è i moduli ottici furniscenu à l'utilizatori un paràmetru, vale à dì, a lunghezza d'onda di u centru (cum'è 850nm), è questu paràmetru hè in generale un intervallu.Attualmente, ci sò principalmente trè lunghezze d'onda cintrali di moduli ottici cumunimenti usati: banda 850nm, banda 1310nm è banda 1550nm.
Perchè hè definitu in queste trè bande ?Questu hè ligatu à a perdita di u mediu di trasmissione di fibre ottiche di u signalu otticu.Attraversu a ricerca cuntinua è esperimenti, si trova chì a perdita di fibra di solitu diminuisce cù a lunghezza di a lunghezza d'onda.A perdita à 850nm hè menu, è a perdita à 900 ~ 1300nm diventa più altu;mentri à 1310nm, diventa più bassu, è a perdita à 1550nm hè u più bassu, è a perdita sopra 1650nm tende à cresce.Allora 850nm hè a cosiddetta finestra di lunghezza d'onda corta, è 1310nm è 1550nm sò finestre di lunghezza d'onda longa.
Ricevitore di u modulu otticu
Overload putenza ottica
Cunnisciuta ancu cum'è putenza ottica saturata, si riferisce à a putenza ottica media massima di input chì i cumpunenti finali di riceve ponu riceve in una certa cundizione d'errore di bit (BER = 10-12) di u modulu otticu.L'unità hè dBm.
Si deve esse nutatu chì u photodetector apparirà fenomenu di saturazione photocurrent sottu forte irradiazione di luce.Quandu stu fenominu accade, u detector hà bisognu di un certu periodu di tempu per ricuperà.À questu tempu, a sensibilità di ricezione diminuisce, è u signale ricevutu pò esse misjuged.causa errori di codice.Per esse simplicemente, se a putenza otticu di l'input supera questa putenza ottica di sovraccarichi, pò causà danni à l'equipaggiu.Durante l'usu è u funziunamentu, pruvate d'evità una forte esposizione à a luce per impediscenu di sopra à a putenza ottica di sovraccarichi.
Sensibilità di u ricevitore
A sensibilità di ricezione si riferisce à a putenza ottica di input media minima chì i cumpunenti finali di riceve ponu riceve in a cundizione di una certa rata d'errore di bit (BER = 10-12) di u modulu otticu.Se a putenza ottica di trasmissione si riferisce à l'intensità luminosa à a fine di l'inviu, a sensibilità di riceve si riferisce à l'intensità luminosa chì pò esse rilevata da u modulu otticu.L'unità hè dBm.
In generale, u più altu hè u tassu, u peghju hè a sensibilità di ricezione, vale à dì, più grande hè a putenza ottica minima ricevuta, più altu hè i requisiti per i cumpunenti finali di ricezione di u modulu otticu.
Ricivutu putenza ottica
A putenza ottica ricevuta si riferisce à a gamma di putenza ottica media chì i cumpunenti finali di ricezione ponu riceve sottu a cundizione di una certa rata d'errore di bit (BER = 10-12) di u modulu otticu.L'unità hè dBm.U limitu superiore di a putenza ottica ricevuta hè a putenza ottica di sovraccarichi, è u limitu più bassu hè u valore massimu di a sensibilità di ricezione.
In generale, quandu a putenza ottica ricevuta hè più bassu di a sensibilità di ricezione, u signale pò esse micca ricevutu normalmente perchè a putenza ottica hè troppu debule.Quandu a putenza ottica ricevuta hè più grande di a putenza ottica di sovraccarico, i signali ùn ponu micca esse ricevuti nurmale per via di errori di bit.
Indice di rendiment cumpletu
velocità di l'interfaccia
A rata massima di signale elettricu di trasmissione senza errore chì i dispositi ottici ponu purtà, u standard Ethernet stipula: 125Mbit/s, 1.25Gbit/s, 10.3125Gbit/s, 41.25Gbit/s.
Distanza di trasmissione
A distanza di trasmissione di i moduli ottici hè principalmente limitata da a perdita è a dispersione.A perdita hè a perdita di l'energia luminosa per via di l'absorzione, a dispersione è a fuga di u mediu quandu a luce hè trasmessa in a fibra ottica.Sta parte di l'energia hè dissipata à un certu ritmu cum'è a distanza di trasmissione aumenta.A dispersione hè principalmente duvuta à u fattu chì l'onde elettromagnetiche di diverse lunghezze d'onda si propaganu à diverse velocità in u stessu mediu, risultatu in diverse cumpunenti di lunghezze d'onda di u segnu otticu chì arrivanu à l'estremità di ricezione in tempi diversi per via di l'accumulazione di distanze di trasmissione, risultatu in impulsi. allargamentu, chì rende impussibile di distinguiri valori signali.
In quantu à a dispersione limitata di u modulu otticu, a distanza limitata hè assai più grande di a distanza limitata di a perdita, perchè pò esse ignorata.U limitu di perdita pò esse stimatu secondu a formula: distanza limitata di perdita = (potenza ottica trasmessa - sensibilità di riceve) / attenuazione di fibra.L'attenuazione di a fibra ottica hè strettamente ligata à a fibra ottica vera scelta.