Принципот на работа на оптичкиот модул

Како важен дел од комуникацијата со оптички влакна, оптичките модули се оптоелектронски уреди кои ги реализираат функциите на фотоелектрична конверзија и електро-оптичка конверзија во процесот на пренос на оптички сигнал.
Оптичкиот модул работи на физичкиот слој на моделот OSI и е една од основните компоненти во системот за комуникација со оптички влакна.Главно е составен од оптоелектронски уреди (оптички предаватели, оптички приемници), функционални кола и оптички интерфејси.Неговата главна функција е да ги реализира функциите на фотоелектричната конверзија и електрооптичката конверзија во комуникацијата со оптички влакна.Принципот на работа на оптичкиот модул е ​​прикажан во дијаграмот на принципот на работа на оптичкиот модул.

Интерфејсот за испраќање внесува електричен сигнал со одредена брзина на код, а откако ќе се обработи од внатрешниот чип на двигател, модулираниот оптички сигнал со соодветната брзина се емитува од полупроводничкиот ласер (LD) или диодата што емитува светлина (LED).По преносот преку оптичкото влакно, интерфејсот за примање го пренесува оптичкиот сигнал Тој се претвора во електричен сигнал со помош на фотодетекторска диода, а електричен сигнал со соодветна брзина на код се емитува откако ќе помине низ предзасилувач.
Кои се клучните показатели за перформансите на оптичкиот модул
Како да се измери индексот на перформанси на оптичкиот модул?Можеме да ги разбереме индикаторите за изведба на оптичките модули од следните аспекти.
Предавател на оптички модул
Просечна преносна оптичка моќност
Просечната пренесена оптичка моќност се однесува на излезната оптичка моќност од изворот на светлина на предавателниот крај на оптичкиот модул при нормални работни услови, што може да се разбере како интензитет на светлина.Пренесената оптичка моќност е поврзана со процентот на „1“ во пренесениот податочен сигнал.Колку повеќе „1″, толку е поголема оптичката моќност.Кога предавателот испраќа сигнал со псевдо-случајна секвенца, „1“ и „0“ отприлика изнесуваат по половина.Во тоа време, моќноста добиена со тестот е просечната пренесена оптичка моќност, а единицата е W или mW или dBm.Меѓу нив, W или mW е линеарна единица, а dBm е логаритамска единица.Во комуникацијата, ние обично користиме dBm за да ја претставиме оптичката моќност.
Сооднос на изумирање
Соодносот на изумирање се однесува на минималната вредност на односот на просечната оптичка моќност на ласерот кога се емитуваат сите кодови „1“ до просечната оптичка моќност што се емитува кога сите „0“ кодови се емитуваат во услови на целосна модулација, а единицата е dB .Како што е прикажано на слика 1-3, кога конвертираме електричен сигнал во оптички сигнал, ласерот во предавателниот дел од оптичкиот модул го претвора во оптички сигнал според брзината на кодот на влезниот електричен сигнал.Просечната оптичка моќност кога сите шифри „1“ ја претставуваат просечната моќност на светлината што емитува ласер, просечната оптичка моќност кога сите „0“ кодови ја претставуваат просечната моќност на ласерот што не емитува светлина, а односот на гаснење ја претставува способноста да се направи разлика помеѓу 0 и 1 сигнали, така што односот на изумирање може да се смета како мерка за ефикасноста на ласерот.Типичните минимални вредности за односот на изумирање се движат од 8,2 dB до 10 dB.
Централната бранова должина на оптичкиот сигнал
Во емисиониот спектар, брановата должина што одговара на средната точка на линискиот сегмент што ги поврзува вредностите на максималната амплитуда од 50 ℅.Различни типови ласери или два ласери од ист тип ќе имаат различни централни бранови должини поради процесот, производството и други причини.Дури и истиот ласер може да има различни централни бранови должини под различни услови.Општо земено, производителите на оптички уреди и оптички модули им обезбедуваат на корисниците параметар, односно централната бранова должина (како 850 nm), а овој параметар е генерално опсег.Во моментов, постојат главно три централни бранови должини на најчесто користените оптички модули: опсег од 850 nm, опсег од 1310 nm и опсег од 1550 nm.
Зошто е дефинирано во овие три бенда?Ова е поврзано со губењето на медиумот за пренос на оптички влакна на оптичкиот сигнал.Преку континуирани истражувања и експерименти, откриено е дека загубата на влакна обично се намалува со должината на брановата должина.Загубата на 850 nm е помала, а загубата на 900 ~ 1300 nm станува поголема;додека на 1310nm станува помала, а загубата на 1550nm е најмала, а загубата над 1650nm има тенденција да се зголемува.Значи 850nm е таканаречениот прозорец со кратка бранова должина, а 1310nm и 1550nm се прозорци со долга бранова должина.
Приемник на оптички модул
Преоптоварување оптичка моќност
Исто така познат како заситена оптичка моќност, таа се однесува на максималната влезна просечна оптичка моќност што може да ја добијат приемните крајни компоненти под одредена битска стапка на грешка (BER=10-12) состојба на оптичкиот модул.Единицата е dBm.
Треба да се забележи дека фотодетекторот ќе се појави феномен на заситеност со фотоструја при силно светлосно зрачење.Кога ќе се појави овој феномен, на детекторот му треба одреден временски период да се опорави.Во тоа време, чувствителноста на примање се намалува, а примениот сигнал може да биде погрешно проценет.предизвикуваат грешки во кодот.Едноставно кажано, ако влезната оптичка моќност ја надминува оваа оптичка моќност на преоптоварување, тоа може да предизвика оштетување на опремата.За време на употребата и работењето, обидете се да избегнете силно изложување на светлина за да спречите надминување на оптичката моќност на преоптоварување.
Чувствителност на ресиверот
Чувствителноста на примање се однесува на минималната просечна влезна оптичка моќност што може да ја добијат прифатните крајни компоненти под услов на одредена стапка на грешка во бит (BER=10-12) на оптичкиот модул.Ако преносната оптичка моќност се однесува на интензитетот на светлината на крајот на испраќање, тогаш чувствителноста на примање се однесува на интензитетот на светлината што може да се открие од оптичкиот модул.Единицата е dBm.
Општо земено, колку е поголема стапката, толку е полоша чувствителноста на приемот, односно колку е поголема минималната примена оптичка моќност, толку се поголеми барањата за приемните крајни компоненти на оптичкиот модул.
Доби оптичка моќност
Примената оптичка моќност се однесува на просечниот опсег на оптичка моќност што можат да го добијат приемните крајни компоненти под услов на одредена стапка на грешка во бит (BER=10-12) на оптичкиот модул.Единицата е dBm.Горната граница на примената оптичка моќност е оптичката моќност на преоптоварување, а долната граница е максималната вредност на чувствителноста на приемот.
Општо земено, кога примената оптичка моќност е помала од чувствителноста на примачот, сигналот може да не се прима нормално бидејќи оптичката моќност е премногу слаба.Кога примената оптичка моќност е поголема од оптичката моќност на преоптоварување, сигналите може да не се примаат нормално поради битови грешки.
Сеопфатен индекс на перформанси
брзина на интерфејсот
Максималната брзина на електричен сигнал за пренос без грешки што можат да ја носат оптичките уреди, стандардот за Ethernet предвидува: 125Mbit/s, 1,25Gbit/s, 10,3125Gbit/s, 41,25Gbit/s.
Растојание на пренос
Растојанието на пренос на оптичките модули е главно ограничено со загуба и дисперзија.Загубата е губење на светлосната енергија поради апсорпција, расејување и истекување на медиумот кога светлината се пренесува во оптичкото влакно.Овој дел од енергијата се троши со одредена брзина како што се зголемува преносното растојание.Дисперзијата главно се должи на фактот што електромагнетните бранови со различни бранови должини се шират со различни брзини во истиот медиум, што резултира со различни бранови должини компоненти на оптичкиот сигнал кои пристигнуваат на приемниот крај во различни времиња поради акумулацијата на растојанија на преносот, што резултира со пулс проширување, што го прави невозможно да се разликува вредноста на сигналот.
Во однос на ограничената дисперзија на оптичкиот модул, ограниченото растојание е далеку поголемо од ограниченото растојание на загубата, така што може да се игнорира.Границата на загубите може да се процени според формулата: ограничено растојание за загуби = (пренесена оптичка моќност – чувствителност на примање) / слабеење на влакната.Слабеењето на оптичкото влакно е силно поврзано со вистинското избрано оптичко влакно.