Η ταχεία επέκταση των δικτύων οπτικών ινών, συμπεριλαμβανομένων των υπηρεσιών δεδομένων που μετρώνται σε όγκο δεδομένων ή εύρος ζώνης, δείχνει ότι η τεχνολογία μετάδοσης οπτικών ινών είναι και θα συνεχίσει να αποτελεί σημαντικό μέρος των μελλοντικών συστημάτων δικτύου.Οι σχεδιαστές δικτύων αισθάνονται όλο και πιο άνετα με τις λύσεις οπτικών ινών, καθώς η χρήση λύσεων οπτικών ινών επιτρέπει πιο ευέλικτες αρχιτεκτονικές δικτύου και άλλα πλεονεκτήματα όπως η ανθεκτικότητα EMI (ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή) και η ασφάλεια δεδομένων.Οι πομποδέκτες οπτικών ινών παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο σε αυτές τις συνδέσεις οπτικών ινών.Κατά το σχεδιασμό ενός πομποδέκτη οπτικών ινών, υπάρχουν τρεις πτυχές που πρέπει να ληφθούν υπόψη: περιβαλλοντικές συνθήκες, ηλεκτρικές συνθήκες και οπτική απόδοση.
Τι είναι ο πομποδέκτης οπτικών ινών;
Ένας πομποδέκτης οπτικών ινών είναι ένα ανεξάρτητο εξάρτημα που εκπέμπει και λαμβάνει σήματα.Συνήθως, συνδέεται σε μια συσκευή που παρέχει μία ή περισσότερες υποδοχές μονάδας πομποδέκτη, όπως ένας δρομολογητής ή μια κάρτα διασύνδεσης δικτύου.Ο πομπός λαμβάνει ηλεκτρική είσοδο και τη μετατρέπει σε έξοδο φωτός από δίοδο λέιζερ ή LED.Το φως από τον πομπό συνδέεται στην ίνα μέσω του βύσματος και μεταδίδεται μέσω της συσκευής καλωδίου οπτικών ινών.Το φως από το άκρο της ίνας στη συνέχεια συνδέεται με έναν δέκτη, όπου ένας ανιχνευτής μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο στη συνέχεια ρυθμίζεται κατάλληλα για χρήση από τη συσκευή λήψης.
Ζητήματα σχεδιασμού
Οι ζεύξεις οπτικών ινών μπορούν πράγματι να χειριστούν υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων σε μεγαλύτερες αποστάσεις σε σύγκριση με τις λύσεις χάλκινων καλωδίων, γεγονός που έχει οδηγήσει στην ευρύτερη χρήση πομποδεκτών οπτικών ινών.Όταν σχεδιάζετε πομποδέκτες οπτικών ινών, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθες πτυχές.
Περιβαλλοντική κατάσταση
Μια πρόκληση προέρχεται από τις εξωτερικές καιρικές συνθήκες—ειδικά τις έντονες καιρικές συνθήκες σε υψηλά ή εκτεθειμένα ύψη.Αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να λειτουργούν κάτω από ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες και σε μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασιών.Μια δεύτερη περιβαλλοντική ανησυχία που σχετίζεται με τον σχεδιασμό πομποδέκτη οπτικών ινών είναι το περιβάλλον της μητρικής πλακέτας που περιλαμβάνει την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος και τα θερμικά χαρακτηριστικά.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των πομποδέκτη οπτικών ινών είναι οι σχετικά χαμηλές απαιτήσεις ηλεκτρικής ενέργειας.Ωστόσο, αυτή η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας δεν σημαίνει ακριβώς ότι ο θερμικός σχεδιασμός μπορεί να αγνοηθεί κατά τη συναρμολόγηση διαμορφώσεων κεντρικού υπολογιστή.Θα πρέπει να περιλαμβάνεται επαρκής αερισμός ή ροή αέρα για να βοηθήσει στη διάχυση της θερμικής ενέργειας που αποβάλλεται από τη μονάδα.Μέρος αυτής της απαίτησης ικανοποιείται από έναν τυποποιημένο κλωβό SFP τοποθετημένο στη μητρική πλακέτα, ο οποίος λειτουργεί επίσης ως αγωγός θερμικής ενέργειας.Η θερμοκρασία περίπτωσης που αναφέρεται από τη Διασύνδεση Ψηφιακής Οθόνης (DMI) όταν ο κεντρικός υπολογιστής λειτουργεί στη μέγιστη θερμοκρασία σχεδιασμού είναι η απόλυτη δοκιμή της αποτελεσματικότητας του συνολικού θερμικού σχεδιασμού του συστήματος.
Ηλεκτρολογικές συνθήκες
Ουσιαστικά, ένας πομποδέκτης οπτικών ινών είναι μια ηλεκτρική συσκευή.Για να διατηρηθεί η απόδοση χωρίς σφάλματα των δεδομένων που διέρχονται από τη μονάδα, η παροχή ρεύματος στη μονάδα πρέπει να είναι σταθερή και χωρίς θόρυβο.Το πιο σημαντικό, το τροφοδοτικό που οδηγεί τον πομποδέκτη πρέπει να φιλτράρεται σωστά.Τα τυπικά φίλτρα καθορίζονται στη συμφωνία πολλαπλών πηγών (MSA), η οποία καθοδηγούσε τον αρχικό σχεδιασμό αυτών των πομποδεκτών.Ένας τέτοιος σχεδιασμός στην προδιαγραφή SFF-8431 φαίνεται παρακάτω.
Οπτικές ιδιότητες
Η οπτική απόδοση μετριέται σε ποσοστό σφάλματος bit ή BER.Το πρόβλημα με το σχεδιασμό ενός οπτικού πομποδέκτη είναι ότι οι οπτικές παράμετροι του πομπού και του δέκτη πρέπει να ελέγχονται έτσι ώστε οποιαδήποτε πιθανή εξασθένηση του οπτικού σήματος καθώς ταξιδεύει προς τα κάτω στην ίνα να μην έχει ως αποτέλεσμα κακή απόδοση BER.Η κύρια παράμετρος ενδιαφέροντος είναι το BER του πλήρους συνδέσμου.Δηλαδή, το σημείο εκκίνησης της ζεύξης είναι η πηγή του ηλεκτρικού σήματος που οδηγεί τον πομπό και στο τέλος, το ηλεκτρικό σήμα λαμβάνεται από τον δέκτη και ερμηνεύεται από το κύκλωμα στον κεντρικό υπολογιστή.Για τις ζεύξεις επικοινωνίας που χρησιμοποιούν οπτικούς πομποδέκτες, ο κύριος στόχος είναι να εξασφαλιστεί η απόδοση του BER σε διαφορετικές αποστάσεις ζεύξης και να εξασφαλιστεί ευρεία διαλειτουργικότητα με πομποδέκτες τρίτων κατασκευαστών από διαφορετικούς προμηθευτές.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-28-2022