Den hurtige udvidelse af fiberoptiske netværk, herunder datatjenester målt i datamængde eller båndbredde, indikerer, at fiberoptisk transmissionsteknologi er og fortsat vil være en vigtig del af fremtidige netværkssystemer. Netværksdesignere er i stigende grad trygge ved fiberoptiske løsninger, da brugen af fiberoptiske løsninger muliggør mere fleksible netværksarkitekturer og andre fordele såsom EMI (elektromagnetisk interferens) robusthed og datasikkerhed. Fiberoptiske transceivere spiller en meget vigtig rolle i disse fiberoptiske forbindelser. Når man designer en fiberoptisk transceiver, er der tre aspekter at overveje: miljøforhold, elektriske forhold og optisk ydeevne.
Hvad er en fiberoptisk transceiver?
En fiberoptisk transceiver er en uafhængig komponent, der sender og modtager signaler. Typisk tilsluttes den en enhed, der har en eller flere transceivermodulpladser, såsom en router eller et netværkskort. Transmitteren modtager elektrisk input og konverterer det til lysoutput fra en laserdiode eller LED. Lys fra transmitteren kobles ind i fiberen gennem stikket og transmitteres gennem fiberoptikkablet. Lyset fra enden af fiberen kobles derefter til en modtager, hvor en detektor konverterer lyset til et elektrisk signal, som derefter konditioneres på passende vis til brug af modtagerenheden.
Designovervejelser
Fiberoptiske forbindelser kan faktisk håndtere højere datahastigheder over længere afstande sammenlignet med kobbertrådsløsninger, hvilket har drevet den udbredte brug af fiberoptiske transceivere. Ved design af fiberoptiske transceivere bør følgende aspekter overvejes.
Miljøforhold
En udfordring kommer fra vejret udefra – især hårdt vejr i store eller udsatte højder. Disse komponenter skal fungere under ekstreme miljøforhold og over et bredere temperaturområde. En anden miljømæssig bekymring relateret til design af fiberoptiske transceivere er bundkortets miljø, der inkluderer systemets strømforbrug og termiske egenskaber.
En væsentlig fordel ved fiberoptiske transceivere er deres relativt lave strømforbrug. Dette lave strømforbrug betyder dog ikke ligefrem, at termisk design kan ignoreres ved samling af værtkonfigurationer. Tilstrækkelig ventilation eller luftstrøm bør inkluderes for at hjælpe med at aflede den termiske energi, der udledes fra modulet. En del af dette krav opfyldes af et standardiseret SFP-bur monteret på bundkortet, som også fungerer som en termisk energikanal. Kabinettemperaturen, der rapporteres af Digital Monitor Interface (DMI), når mainframen kører ved sin maksimale designtemperatur, er den ultimative test af effektiviteten af det samlede systemtermiske design.
Elektriske forhold
En fiberoptisk transceiver er i bund og grund en elektrisk enhed. For at opretholde fejlfri ydeevne for data, der passerer gennem modulet, skal strømforsyningen til modulet være stabil og støjfri. Endnu vigtigere er det, at strømforsyningen, der driver transceiveren, skal være korrekt filtreret. Typiske filtre er specificeret i Multi-Source Agreement (MSA), som var vejledende for det oprindelige design af disse transceivere. Et sådant design i SFF-8431-specifikationen er vist nedenfor.
Optiske egenskaber
Optisk ydeevne måles i bitfejlrate eller BER. Problemet med at designe en optisk transceiver er, at de optiske parametre for senderen og modtageren skal kontrolleres, så enhver mulig dæmpning af det optiske signal, når det bevæger sig ned ad fiberen, ikke resulterer i dårlig BER-ydeevne. Den primære parameter af interesse er BER for hele linket. Det vil sige, at linkets udgangspunkt er kilden til det elektriske signal, der driver senderen, og til sidst modtages det elektriske signal af modtageren og fortolkes af kredsløbet i værten. For de kommunikationslinks, der bruger optiske transceivere, er hovedmålet at garantere BER-ydeevne over forskellige linkafstande og at sikre bred interoperabilitet med tredjeparts transceivere fra forskellige leverandører.
Opslagstidspunkt: 28. juni 2022