Оптикалык модулдун иштөө принциби

Оптикалык була байланышынын маанилүү бөлүгү катары, оптикалык модулдар оптикалык сигналды берүү процессинде фотоэлектрдик конверсиянын жана электр-оптикалык конверсиянын функцияларын ишке ашырган оптоэлектрондук түзүлүштөр болуп саналат.
Оптикалык модулу OSI моделинин физикалык катмарында иштейт жана оптикалык була байланыш системасынын негизги компоненттеринин бири болуп саналат.Ал негизинен оптоэлектрондук түзүлүштөрдөн (оптикалык өткөргүчтөр, оптикалык кабыл алгычтар), функционалдык схемалардан жана оптикалык интерфейстерден турат.Анын негизги функциясы оптикалык була байланышында фотоэлектрдик конверсияны жана электро-оптикалык конверсияны ишке ашыруу болуп саналат.Оптикалык модулдун иштөө принциби оптикалык модулдун иштөө принцибинин диаграммасында көрсөтүлгөн.

Жөнөтүүчү интерфейс белгилүү бир код ылдамдыгы менен электрдик сигналды киргизет жана ички драйвер микросхемасы тарабынан иштетилгенден кийин, тиешелүү ылдамдыктагы модуляцияланган оптикалык сигнал кыймылдаткыч жарым өткөргүч лазер (LD) же жарык берүүчү диод (LED) тарабынан чыгарылат.Оптикалык була аркылуу өткөргөндөн кийин, кабыл алуучу интерфейс оптикалык сигналды берет Ал фотодетектор диод аркылуу электрдик сигналга айландырылат жана алдын ала күчөткүч аркылуу өткөндөн кийин тиешелүү код ылдамдыгынын электрдик сигналы чыгарылат.
Оптикалык модулдун негизги көрсөткүчтөрү кандай
Оптикалык модулдун иштөө индексин кантип өлчөө керек?Оптикалык модулдардын иштөө көрсөткүчтөрүн төмөнкү аспектилерден түшүнө алабыз.
Оптикалык модулдун өткөргүчү
Орточо оптикалык өткөрүү күчү
Орточо берилүүчү оптикалык кубаттуулук деп кадимки иштөө шарттарында оптикалык модулдун өткөрүүчү учундагы жарык булагы тарабынан чыгарылган оптикалык кубаттуулукту билдирет, аны жарыктын интенсивдүүлүгү катары түшүнүүгө болот.Өткөрүлгөн оптикалык күч берилүүчү маалымат сигналындагы “1″ пропорциясына байланыштуу."1" канчалык көп болсо, оптикалык күч ошончолук чоң болот.Өткөргүч псевдококустук ырааттуу сигналды жөнөткөндө, “1″ жана “0” болжол менен ар биринин жарымын түзөт.Бул учурда, сыноо менен алынган кубаттуулук орточо берилген оптикалык күч болуп саналат, ал эми бирдиги W же mW же дБм болуп саналат.Алардын арасында Вт же мВт сызыктуу бирдик, ал эми дБм логарифмдик бирдик болуп саналат.Байланышта биз оптикалык күчтү көрсөтүү үчүн адатта дБм колдонобуз.
Өчүү коэффициенти
Өчүү коэффиценти бардык “1” коддорун чыгарууда лазердин орточо оптикалык кубаттуулугунун бардык “0” коддору толук модуляция шарттарында эмиссияланган орточо оптикалык кубаттуулукка катышынын минималдуу маанисин билдирет жана бирдиги дБ. .1-3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, электрдик сигналды оптикалык сигналга айландырганда, оптикалык модулдун өткөрүүчү бөлүгүндөгү лазер аны кирген электрдик сигналдын коддук ылдамдыгына ылайык оптикалык сигналга айландырат.Бардык “1″ коддору лазер чыгаруучу жарыктын орточо күчүн көрсөткөндө орточо оптикалык күч, бардык “0” коддору лазердин жарык чыгарбаган орточо күчүн көрсөткөндө орточо оптикалык күч, ал эми өчүү коэффициенти жөндөмүн билдирет. 0 жана 1 сигналдарды айырмалоо үчүн, ошондуктан Extinction катышы лазердин иштөө эффективдүүлүгүнүн өлчөмү катары каралышы мүмкүн.Өчүү катышы үчүн типтүү минималдуу маанилер 8,2дБден 10дБге чейин.
Оптикалык сигналдын борбордук толкун узундугу
Эмиссия спектринде 50℅ максималдуу амплитудалык маанилерди бириктирген сызык сегментинин ортосуна туура келген толкун узундугу.Лазердин ар кандай түрлөрү же бир типтеги эки лазер процесске, өндүрүшкө жана башка себептерге байланыштуу борбордун толкун узундуктарына ээ болот.Ал тургай, бир эле лазер ар кандай шарттарда ар кандай борбор толкун узундугуна ээ болушу мүмкүн.Жалпысынан алганда, оптикалык түзүлүштөрдү жана оптикалык модулдарды өндүрүүчүлөр колдонуучуларга бир параметр менен камсыз кылат, башкача айтканда, борбор толкун узундугу (мисалы, 850nm) жана бул параметр жалпысынан бир диапазон болуп саналат.850nm тилке, 1310nm тилке жана 1550nm тилке: Азыркы учурда, негизинен, көп колдонулган оптикалык модулдардын үч борбордук толкун узундугу бар.
Эмне үчүн бул үч тилкеде аныкталган?Бул оптикалык сигналдын оптикалык була берүү чөйрөсүн жоготууга байланыштуу.Үзгүлтүксүз изилдөө жана эксперименттер аркылуу була жоготуу, адатта, толкун узундугу менен азаят деп табылган.850нм жоготуу азыраак, ал эми 900 ~ 1300нм жоготуу жогору болуп калат;ал эми 1310 нмде, ал төмөндөйт, ал эми 1550 нмде жоготуу эң төмөн болуп, 1650 нмден жогору жоготуу көбөйөт.Ошентип, 850нм кыска толкун узундуктагы терезе деп аталат, ал эми 1310нм жана 1550нм узун толкун узундуктагы терезелер.
Оптикалык модулду кабыл алуучу
Ашыкча жүктөө оптикалык күч
Каныккан оптикалык күч катары да белгилүү, ал оптикалык модулдун белгилүү бир бит ката ылдамдыгы (BER=10-12) шартында кабыл алуучу акыркы компоненттер ала турган максималдуу орточо оптикалык кубаттуулукту билдирет.Бирдиги дБм.
Белгилей кетчү нерсе, фотодетектор күчтүү жарыктын нурлануусу астында фототоктун каныккан көрүнүшү пайда болот.Бул көрүнүш пайда болгондо, детекторду калыбына келтирүү үчүн белгилүү бир убакыт керек.Бул учурда, кабыл алуу сезгичтиги төмөндөйт жана кабыл алынган сигнал туура эмес бааланышы мүмкүн.код каталарын пайда кылат.Жөнөкөй сөз менен айтканда, кирүүчү оптикалык кубаттуулук бул ашыкча оптикалык кубаттуулуктан ашып кетсе, ал жабдууларга зыян келтириши мүмкүн.Колдонуу жана эксплуатациялоо учурунда ашыкча жүктөө оптикалык кубаттуулуктан ашпоо үчүн күчтүү жарыктан качууга аракет кылыңыз.
Алуучунун сезгичтиги
Кабыл алуу сезгичтиги оптикалык модулдун белгилүү бир бит ката ылдамдыгы (BER=10-12) шартында кабыл алуучу акыркы компоненттер ала турган минималдуу орточо кириш оптикалык кубаттуулугун билдирет.Эгерде өткөрүүчү оптикалык күч жөнөтүүчүнүн аягындагы жарыктын интенсивдүүлүгүнө тиешелүү болсо, анда кабыл алуу сезгичтиги оптикалык модул тарабынан аныктала турган жарыктын интенсивдүүлүгүнө тиешелүү.Бирдиги дБм.
Жалпысынан алганда, ылдамдык канчалык жогору болсо, кабыл алуунун сезгичтиги ошончолук начар болот, башкача айтканда, минималдуу алынган оптикалык күч канчалык көп болсо, оптикалык модулдун кабыл алуучу акыркы компоненттерине талаптар ошончолук жогору болот.
Алынган оптикалык күч
Кабыл алынган оптикалык күч оптикалык модулдун белгилүү бир бит ката ылдамдыгы (BER=10-12) шартында кабыл алуучу акыркы компоненттер ала ала турган орточо оптикалык кубаттуулук диапазонун билдирет.Бирдиги дБм.Кабыл алынган оптикалык кубаттуулуктун жогорку чеги – ашыкча жүктөө оптикалык күчү, ал эми төмөнкү чеги – кабыл алуучу сезгичтиктин максималдуу мааниси.
Жалпысынан алганда, кабыл алынган оптикалык күч кабыл алуу сезгичтигинен төмөн болгондо, оптикалык күч өтө алсыз болгондуктан сигнал кадимкидей кабыл алынбай калышы мүмкүн.Кабыл алынган оптикалык кубаттуулук ашыкча жүктөлгөн оптикалык кубаттуулуктан чоң болгондо, сигналдар бит каталарынан улам кадимкидей кабыл алынбай калышы мүмкүн.
Комплекстүү аткаруу индекси
интерфейс ылдамдыгы
Оптикалык түзүлүштөр көтөрө ала турган катасыз берүүнүн максималдуу электрдик сигнал ылдамдыгы Ethernet стандартында белгиленген: 125 Мбит/с, 1,25 Гбит/с, 10,3125 Гбит/с, 41,25 Гбит/с.
Өткөрмө аралык
Оптикалык модулдардын берүү аралыктары негизинен жоготуу жана дисперсия менен чектелет.Жоготуу – оптикалык буладагы жарык өткөндө чөйрөнүн жутулушу, чачырылышы жана агып кетишинен жарык энергиясын жоготуу.Энергиянын бул бөлүгү берүү аралыктын көбөйүшү менен белгилүү бир ылдамдыкта чачылат.Дисперсия негизинен ар түрдүү толкун узундуктагы электромагниттик толкундардын бир чөйрөдө ар кандай ылдамдыкта таралышы менен шартталган, натыйжада оптикалык сигналдын ар кандай толкун узундуктагы компоненттери берүү аралыктарынын топтолушуна байланыштуу кабыл алуучу тарапка ар кандай убакытта келип, импульс пайда болот. кеңейүү, бул сигналдардын маанисин айырмалоого мүмкүнчүлүк бербейт.
Оптикалык модулдун чектелген дисперсиясы боюнча, чектелген аралык жоготуулардын чектелген аралыктан алда канча чоң, ошондуктан аны этибарга албай коюуга болот.Жоготуу чегин формула боюнча баалоого болот: жоготуу чектелген аралык = (өткөрүлгөн оптикалык күч – кабыл алуучу сезгичтик) / була алсызданышы.Оптикалык буланын начарлашы чыныгы тандалган оптикалык була менен тыгыз байланышта.