ऑप्टिकल मॉड्यूलचे कार्य तत्त्व

ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनचा एक महत्त्वाचा भाग म्हणून, ऑप्टिकल मॉड्यूल हे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहेत जे ऑप्टिकल सिग्नल ट्रान्समिशनच्या प्रक्रियेत फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरणाची कार्ये ओळखतात.
ऑप्टिकल मॉड्यूल OSI मॉडेलच्या भौतिक स्तरावर कार्य करते आणि ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन सिस्टममधील मुख्य घटकांपैकी एक आहे.हे प्रामुख्याने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे (ऑप्टिकल ट्रान्समीटर, ऑप्टिकल रिसीव्हर्स), फंक्शनल सर्किट्स आणि ऑप्टिकल इंटरफेसचे बनलेले आहे.ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनमध्ये फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण कार्ये लक्षात घेणे हे त्याचे मुख्य कार्य आहे.ऑप्टिकल मॉड्यूलचे कार्य तत्त्व ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या कार्य तत्त्व आकृतीमध्ये दर्शविले आहे.

सेंडिंग इंटरफेस विशिष्ट कोड दरासह इलेक्ट्रिकल सिग्नल इनपुट करतो आणि अंतर्गत ड्रायव्हर चिपद्वारे प्रक्रिया केल्यानंतर, संबंधित दराचा मॉड्यूलेटेड ऑप्टिकल सिग्नल ड्रायव्हिंग सेमीकंडक्टर लेसर (LD) किंवा प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) द्वारे उत्सर्जित केला जातो.ऑप्टिकल फायबरद्वारे प्रसारित केल्यानंतर, प्राप्त करणारा इंटरफेस ऑप्टिकल सिग्नल प्रसारित करतो तो फोटोडिटेक्टर डायोडद्वारे इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित होतो आणि प्रीएम्प्लीफायरमधून गेल्यानंतर संबंधित कोड रेटचा इलेक्ट्रिकल सिग्नल आउटपुट असतो.
ऑप्टिकल मॉड्यूलचे प्रमुख कार्यप्रदर्शन निर्देशक कोणते आहेत
ऑप्टिकल मॉड्यूलचे कार्यप्रदर्शन निर्देशांक कसे मोजायचे?आपण खालील पैलूंवरून ऑप्टिकल मॉड्यूल्सचे कार्यप्रदर्शन निर्देशक समजू शकतो.
ऑप्टिकल मॉड्यूलचे ट्रान्समीटर
सरासरी ट्रान्समिट ऑप्टिकल पॉवर
सरासरी प्रसारित ऑप्टिकल पॉवर सामान्य कामकाजाच्या परिस्थितीत ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या प्रसारित शेवटी प्रकाश स्रोताद्वारे ऑप्टिकल पॉवर आउटपुटचा संदर्भ देते, ज्याला प्रकाशाची तीव्रता समजली जाऊ शकते.प्रसारित ऑप्टिकल पॉवर प्रसारित डेटा सिग्नलमधील “1″ च्या प्रमाणाशी संबंधित आहे.जितकी जास्त "1″, तितकी जास्त ऑप्टिकल पॉवर.जेव्हा ट्रान्समीटर छद्म-यादृच्छिक अनुक्रम सिग्नल पाठवतो, तेव्हा “1″ आणि “0″ अंदाजे प्रत्येकी अर्धा असतो.यावेळी, चाचणीद्वारे प्राप्त केलेली शक्ती सरासरी प्रसारित ऑप्टिकल पॉवर आहे आणि युनिट डब्ल्यू किंवा एमडब्ल्यू किंवा डीबीएम आहे.त्यापैकी, W किंवा mW हे एक रेखीय एकक आहे आणि dBm हे लॉगरिदमिक एकक आहे.संवादामध्ये, आम्ही सहसा ऑप्टिकल पॉवरचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी dBm वापरतो.
विलुप्त होण्याचे प्रमाण
विलोपन गुणोत्तर हे लेसरच्या सरासरी ऑप्टिकल पॉवरच्या गुणोत्तराच्या किमान मूल्याचा संदर्भ देते जेव्हा सर्व “1″ कोड उत्सर्जित केलेल्या सरासरी ऑप्टिकल पॉवरपर्यंत जेव्हा सर्व “0″ कोड पूर्ण मॉड्युलेशन परिस्थितीत उत्सर्जित केले जातात आणि युनिट डीबी असते. .आकृती 1-3 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, जेव्हा आपण इलेक्ट्रिकल सिग्नलला ऑप्टिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो, तेव्हा ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या ट्रान्समिटिंग भागातील लेसर इनपुट इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या कोड रेटनुसार ऑप्टिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो.सरासरी ऑप्टिकल पॉवर जेव्हा सर्व “1″ कोड लेसर उत्सर्जित होणाऱ्या प्रकाशाची सरासरी शक्ती दर्शवतात, तेव्हा सरासरी ऑप्टिकल पॉवर जेव्हा सर्व “0″ कोड लेसरची सरासरी शक्ती दर्शवतात जी प्रकाश उत्सर्जित करत नाहीत आणि विलोपन गुणोत्तर क्षमता दर्शवते. 0 आणि 1 सिग्नलमध्ये फरक करण्यासाठी, म्हणून विलोपन गुणोत्तर हे लेसर कार्यक्षमतेचे मोजमाप म्हणून मानले जाऊ शकते.8.2dB ते 10dB पर्यंत विलोपन गुणोत्तर श्रेणीसाठी ठराविक किमान मूल्ये.
ऑप्टिकल सिग्नलची केंद्र तरंगलांबी
उत्सर्जन स्पेक्ट्रममध्ये, 50℅ कमाल मोठेपणा मूल्यांना जोडणाऱ्या रेषाखंडाच्या मध्यबिंदूशी संबंधित तरंगलांबी.प्रक्रिया, उत्पादन आणि इतर कारणांमुळे वेगवेगळ्या प्रकारच्या लेसर किंवा एकाच प्रकारच्या दोन लेसरची केंद्र तरंगलांबी वेगळी असते.अगदी एकाच लेसरमध्ये वेगवेगळ्या परिस्थितीत भिन्न केंद्र तरंगलांबी असू शकते.सामान्यतः, ऑप्टिकल उपकरणे आणि ऑप्टिकल मॉड्यूल्सचे उत्पादक वापरकर्त्यांना पॅरामीटर प्रदान करतात, म्हणजेच केंद्र तरंगलांबी (जसे की 850nm), आणि हे पॅरामीटर सामान्यतः एक श्रेणी असते.सध्या, सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या ऑप्टिकल मॉड्यूल्सच्या मुख्यतः तीन मध्यवर्ती तरंगलांबी आहेत: 850nm बँड, 1310nm बँड आणि 1550nm बँड.
या तीन बँडमध्ये ते का परिभाषित केले आहे?हे ऑप्टिकल सिग्नलच्या ऑप्टिकल फायबर ट्रान्समिशन माध्यमाच्या नुकसानाशी संबंधित आहे.सतत संशोधन आणि प्रयोगांद्वारे असे आढळून आले आहे की फायबरचे नुकसान सहसा तरंगलांबीच्या लांबीसह कमी होते.850nm वर तोटा कमी होतो आणि 900 ~ 1300nm वर तोटा जास्त होतो;1310nm वर, ते कमी होते, आणि 1550nm वर होणारा तोटा सर्वात कमी असतो आणि 1650nm वरील तोटा वाढतो.तर 850nm ही तथाकथित लहान तरंगलांबी विंडो आहे आणि 1310nm आणि 1550nm लांब तरंगलांबी विंडो आहेत.
ऑप्टिकल मॉड्यूलचा रिसीव्हर
ओव्हरलोड ऑप्टिकल पॉवर
सॅच्युरेटेड ऑप्टिकल पॉवर म्हणूनही ओळखले जाते, ते ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या विशिष्ट बिट एरर रेट (BER=10-12) स्थितीनुसार प्राप्त करणार्‍या एंड घटकांना मिळू शकणार्‍या कमाल इनपुट सरासरी ऑप्टिकल पॉवरचा संदर्भ देते.युनिट dBm आहे.
हे लक्षात घ्यावे की फोटोडिटेक्टर मजबूत प्रकाश विकिरण अंतर्गत फोटोक्युरंट संपृक्तता इंद्रियगोचर दिसेल.जेव्हा ही घटना घडते, तेव्हा डिटेक्टरला पुनर्प्राप्त करण्यासाठी विशिष्ट कालावधीची आवश्यकता असते.यावेळी, प्राप्त करण्याची संवेदनशीलता कमी होते आणि प्राप्त झालेल्या सिग्नलचा चुकीचा अंदाज लावला जाऊ शकतो.कारण कोड त्रुटी.सोप्या भाषेत सांगायचे तर, इनपुट ऑप्टिकल पॉवर या ओव्हरलोड ऑप्टिकल पॉवरपेक्षा जास्त असल्यास, यामुळे उपकरणांचे नुकसान होऊ शकते.वापर आणि ऑपरेशन दरम्यान, ओव्हरलोड ऑप्टिकल पॉवर ओलांडू नये म्हणून तीव्र प्रकाश प्रदर्शन टाळण्याचा प्रयत्न करा.
प्राप्तकर्ता संवेदनशीलता
रिसिव्हिंग सेन्सिटिव्हिटी म्हणजे किमान सरासरी इनपुट ऑप्टिकल पॉवरचा संदर्भ आहे जो ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या विशिष्ट बिट एरर रेट (BER=10-12) च्या स्थितीनुसार प्राप्त करणारे एंड घटक प्राप्त करू शकतात.जर ट्रान्समिट ऑप्टिकल पॉवर पाठवण्याच्या शेवटी प्रकाशाच्या तीव्रतेचा संदर्भ देत असेल, तर प्राप्त संवेदनशीलता प्रकाशाच्या तीव्रतेचा संदर्भ देते जी ऑप्टिकल मॉड्यूलद्वारे शोधली जाऊ शकते.युनिट dBm आहे.
सर्वसाधारणपणे, दर जितका जास्त, तितकी प्राप्त संवेदनशीलता खराब, म्हणजेच, किमान प्राप्त केलेली ऑप्टिकल पॉवर जितकी जास्त असेल तितकी ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या प्राप्तकर्त्याच्या शेवटच्या घटकांची आवश्यकता जास्त असेल.
ऑप्टिकल पॉवर प्राप्त झाली
प्राप्त केलेली ऑप्टिकल पॉवर सरासरी ऑप्टिकल पॉवर श्रेणीचा संदर्भ देते जी ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या विशिष्ट बिट एरर रेट (BER=10-12) च्या स्थितीनुसार प्राप्त करणारे अंतिम घटक प्राप्त करू शकतात.युनिट dBm आहे.प्राप्त झालेल्या ऑप्टिकल पॉवरची वरची मर्यादा ओव्हरलोड ऑप्टिकल पॉवर आहे आणि खालची मर्यादा प्राप्त करणार्या संवेदनशीलतेचे कमाल मूल्य आहे.
साधारणपणे सांगायचे तर, जेव्हा प्राप्त झालेली ऑप्टिकल पॉवर रिसिव्हिंग सेन्सिटिव्हिटीपेक्षा कमी असते, तेव्हा ऑप्टिकल पॉवर खूप कमकुवत असल्यामुळे सिग्नल सामान्यपणे मिळू शकत नाही.जेव्हा प्राप्त झालेली ऑप्टिकल पॉवर ओव्हरलोड ऑप्टिकल पॉवरपेक्षा जास्त असते, तेव्हा बिट त्रुटींमुळे सिग्नल सामान्यपणे प्राप्त होऊ शकत नाहीत.
सर्वसमावेशक कामगिरी निर्देशांक
इंटरफेस गती
ऑप्टिकल उपकरणे वाहून नेऊ शकतील एरर-फ्री ट्रान्समिशनचा जास्तीत जास्त इलेक्ट्रिकल सिग्नल दर, इथरनेट मानक निर्धारित करते: 125Mbit/s, 1.25Gbit/s, 10.3125Gbit/s, 41.25Gbit/s.
ट्रान्समिशन अंतर
ऑप्टिकल मॉड्यूल्सचे प्रसारण अंतर प्रामुख्याने नुकसान आणि फैलाव द्वारे मर्यादित आहे.ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रकाश प्रसारित केल्यावर माध्यमाचे शोषण, विखुरणे आणि गळतीमुळे प्रकाश उर्जेचे नुकसान होते.प्रेषण अंतर वाढते म्हणून ऊर्जेचा हा भाग ठराविक दराने नष्ट होतो.फैलाव हे प्रामुख्याने या वस्तुस्थितीमुळे होते की वेगवेगळ्या तरंगलांबीच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा एकाच माध्यमात वेगवेगळ्या वेगाने पसरतात, परिणामी ऑप्टिकल सिग्नलचे वेगवेगळे तरंगलांबी घटक ट्रान्समिशन अंतर जमा झाल्यामुळे वेगवेगळ्या वेळी रिसीव्हिंग एंडवर येतात, परिणामी नाडी विस्तृत करणे, ज्यामुळे सिग्नलचे मूल्य वेगळे करणे अशक्य होते.
ऑप्टिकल मॉड्यूलच्या मर्यादित फैलावच्या बाबतीत, मर्यादित अंतर हानीच्या मर्यादित अंतरापेक्षा खूप जास्त आहे, म्हणून त्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते.सूत्रानुसार नुकसान मर्यादेचा अंदाज लावला जाऊ शकतो: तोटा मर्यादित अंतर = (प्रसारित ऑप्टिकल पॉवर - प्राप्त संवेदनशीलता) / फायबर क्षीणन.ऑप्टिकल फायबरचे क्षीणन वास्तविक निवडलेल्या ऑप्टिकल फायबरशी जोरदारपणे संबंधित आहे.