optical module ၏လုပ်ဆောင်မှုနိယာမ

optical fiber ဆက်သွယ်ရေး၏ အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ optical modules များသည် optical signal transmission ဖြစ်စဉ်တွင် photoelectric ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် electro-optical ပြောင်းလဲခြင်း၏ လုပ်ဆောင်ချက်များကို သိရှိနားလည်သည့် optoelectronic ကိရိယာများဖြစ်သည်။
optical module သည် OSI မော်ဒယ်၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအလွှာတွင် အလုပ်လုပ်ပြီး optical fiber ဆက်သွယ်ရေးစနစ်ရှိ core အစိတ်အပိုင်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။၎င်းကို အဓိကအားဖြင့် optoelectronic ကိရိယာများ ( optical transmitters ၊ optical receivers ) ၊ functional circuits နှင့် optical interfaces များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။၎င်း၏အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်မှာ optical fiber ဆက်သွယ်မှုတွင် photoelectric ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် electro-optical ပြောင်းလဲခြင်းလုပ်ဆောင်ချက်များကို သိရှိနားလည်ရန်ဖြစ်သည်။optical module ၏အလုပ်လုပ်ဆောင်မှုနိယာမကို optical module ၏အလုပ်လုပ်မူမူကြမ်းတွင်ပြသထားသည်။

ပေးပို့သည့်ကြားခံသည် တိကျသောကုဒ်နှုန်းတစ်ခုဖြင့် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုကို ထည့်သွင်းပြီး အတွင်းပိုင်းဒရိုက်ဗာ ချစ်ပ်ဖြင့် လုပ်ဆောင်ပြီးနောက်၊ သက်ဆိုင်ရာနှုန်းကို မောင်းနှင်သော ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာ (LD) သို့မဟုတ် အလင်းထုတ်လွှတ်သည့်ဒိုင်အိုဒ (LED) မှ ထုတ်လွှင့်သော မော်ဂျူလိုင်အလင်းအချက်ပြလှိုင်းကို ထုတ်လွှတ်သည်။optical fiber မှတဆင့် ထုတ်လွှင့်ပြီးနောက် လက်ခံသည့်ကြားခံသည် optical signal ကို ပို့လွှတ်ပါသည်။ ၎င်းကို photodetector diode ဖြင့် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပြီး preamplifier မှတဆင့် သက်ဆိုင်ရာ ကုဒ်နှုန်းတစ်ခု၏ လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုသည် အထွက်ဖြစ်သည်။
optical module ၏ အဓိက စွမ်းဆောင်ရည် အညွှန်းများသည် အဘယ်နည်း
optical module ၏စွမ်းဆောင်ရည်အညွှန်းကိုမည်သို့တိုင်းတာရမည်နည်း။အောက်ဖော်ပြပါ ကဏ္ဍများမှ optical module များ၏ စွမ်းဆောင်ရည် ညွှန်ကိန်းများကို ကျွန်ုပ်တို့ နားလည်နိုင်ပါသည်။
optical module ၏ transmitter
ပျမ်းမျှ optical power ပို့လွှတ်သည်။
ပျမ်းမျှအားဖြင့် ထုတ်လွှင့်သော optical ပါဝါသည် အလင်း၏ပြင်းထန်မှုအဖြစ် နားလည်နိုင်သော ပုံမှန်လုပ်ငန်းအခြေအနေအောက်တွင် optical module ၏ ထုတ်လွှင့်မှုအဆုံးရှိ အလင်းရင်းမြစ်မှ optical power output ကို ရည်ညွှန်းသည်။Transmitted optical power သည် transmitted data signal တွင် “1″ အချိုးအစားနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။"1" များလေ၊ optical power ပိုကြီးလေဖြစ်သည်။transmitter သည် pseudo-random sequence signal ကိုပေးပို့သောအခါ "1" နှင့် "0" သည် အကြမ်းဖျင်းအားဖြင့် တစ်ဝက်စီကို တွက်ချက်သည်။ဤအချိန်တွင် စမ်းသပ်မှုမှရရှိသော ပါဝါသည် ပျမ်းမျှအားဖြင့် ထုတ်လွှင့်သော optical ပါဝါဖြစ်ပြီး ယူနစ်မှာ W သို့မဟုတ် mW သို့မဟုတ် dBm ဖြစ်သည်။၎င်းတို့အနက် W သို့မဟုတ် mW သည် linear ယူနစ်ဖြစ်ပြီး dBm သည် logarithmic ယူနစ်ဖြစ်သည်။ဆက်သွယ်ရေးတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် optical power ကိုကိုယ်စားပြုရန် dBm ကိုအသုံးပြုသည်။
မျိုးသုဉ်းခြင်းအချိုး
မျိုးသုဉ်းခြင်းအချိုးသည် “0″ ကုဒ်များအားလုံးကို အလုံးစုံပြုပြင်မွမ်းမံမှုအခြေအနေများအောက်တွင် ထုတ်လွှတ်လိုက်သောအခါ “1″ ကုဒ်များအားလုံးကို ပျမ်းမျှအလင်းပြန်ပါဝါသို့ ထုတ်လွှတ်သည့်အခါ လေဆာ၏ ပျမ်းမျှအလင်းဓာတ်အား၏ အချိုးအနိမ့်ဆုံးတန်ဖိုးကို ရည်ညွှန်းပြီး ယူနစ်သည် dB ဖြစ်သည်။ .ပုံ 1-3 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုကို optical signal အဖြစ်သို့ပြောင်းလဲသောအခါ၊ optical module ၏ထုတ်လွှင့်မှုအပိုင်းရှိလေဆာသည် input လျှပ်စစ်အချက်ပြမှု၏ကုဒ်နှုန်းအရ optical signal အဖြစ်သို့ပြောင်းသည်။"1" ကုဒ်များအားလုံးသည် လေဆာထုတ်လွှတ်သည့်အလင်း၏ပျမ်းမျှစွမ်းအားကိုကိုယ်စားပြုသည့်အခါ၊ "0" ကုဒ်များအားလုံးသည် အလင်းထုတ်လွှတ်ခြင်းမရှိသောလေဆာ၏ပျမ်းမျှစွမ်းအားကိုကိုယ်စားပြုသည့်အခါ ပျမ်းမျှအလင်းစွမ်းအားနှင့် မျိုးသုဉ်းခြင်းအချိုးအစားသည် စွမ်းရည်ကိုကိုယ်စားပြုသည်။ 0 နှင့် 1 အချက်ပြများအကြား ပိုင်းခြားရန်၊ ထို့ကြောင့် Extinction ratio ကို လေဆာလည်ပတ်မှု ထိရောက်မှု အတိုင်းအတာတစ်ခုအဖြစ် မှတ်ယူနိုင်ပါသည်။မျိုးသုဉ်းခြင်းအချိုးအတွက် ပုံမှန်အနိမ့်ဆုံးတန်ဖိုးများ 8.2dB မှ 10dB အထိရှိသည်။
optical signal ၏ဗဟိုလှိုင်းအလျား
ထုတ်လွှတ်မှုရောင်စဉ်တွင်၊ 50℅ အမြင့်ဆုံး လွှဲခွင်တန်ဖိုးများကို ချိတ်ဆက်ထားသော မျဉ်းအပိုင်း၏ အလယ်ဗဟိုနှင့် သက်ဆိုင်သော လှိုင်းအလျား။မတူညီသောလေဆာအမျိုးအစားများ သို့မဟုတ် အမျိုးအစားတူလေဆာနှစ်ခုသည် လုပ်ငန်းစဉ်၊ ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အခြားအကြောင်းများကြောင့် ကွဲပြားသောဗဟိုလှိုင်းအလျားရှိမည်ဖြစ်သည်။တူညီသောလေဆာပင်သည် မတူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် မတူညီသော ဗဟိုလှိုင်းအလျားရှိနိုင်ပါသည်။ယေဘူယျအားဖြင့်၊ optical devices များနှင့် optical modules များ၏ ထုတ်လုပ်သူသည် သုံးစွဲသူများအား အလယ်ဗဟိုလှိုင်းအလျား (ဥပမာ 850nm) ကို parameter တစ်ခုပေးဆောင်ပြီး ဤ parameter သည် ယေဘုယျအားဖြင့် range တစ်ခုဖြစ်သည်။လက်ရှိတွင်၊ အများအားဖြင့် အသုံးပြုလေ့ရှိသော optical module များ၏ ဗဟိုလှိုင်းအလျား သုံးခုရှိသည်- 850nm band၊ 1310nm band နှင့် 1550nm band တို့ဖြစ်သည်။
အဘယ်ကြောင့် ဤအသုံးအနှုန်းဖြင့် သတ်မှတ်သနည်း။၎င်းသည် optical signal ၏ optical fiber transmission ကြားခံ ဆုံးရှုံးမှုနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။စဉ်ဆက်မပြတ် သုတေသနနှင့် စမ်းသပ်မှုများမှတဆင့်၊ လှိုင်းအလျား၏အရှည်နှင့်အတူ အမျှင်ဓာတ်ဆုံးရှုံးမှုသည် များသောအားဖြင့် လျော့နည်းသွားသည်ကို တွေ့ရှိရသည်။850nm တွင် ဆုံးရှုံးမှု နည်းပါးပြီး 900 ~ 1300nm တွင် ဆုံးရှုံးမှု ပိုများလာသည်။1310nm တွင် လျော့နည်းလာပြီး 1550nm တွင် ဆုံးရှုံးမှုသည် အနိမ့်ဆုံးဖြစ်ပြီး 1650nm အထက် ဆုံးရှုံးမှုသည် တိုးလာပါသည်။ထို့ကြောင့် 850nm သည် short wavelength window ဟုခေါ်တွင်ပြီး 1310nm နှင့် 1550nm တို့သည် လှိုင်းအလျားရှည်ပြတင်းပေါက်များဖြစ်သည်။
optical module ကိုလက်ခံသူ
အလင်းအား လွန်ကဲခြင်း။
saturated optical power ဟုလည်းလူသိများသည်၊ ၎င်းသည် optical module ၏အချို့သောဘစ်အမှားနှုန်း (BER=10-12) အခြေအနေအောက်တွင် လက်ခံရရှိသည့်အဆုံးအစိတ်အပိုင်းများလက်ခံနိုင်သည့် အမြင့်ဆုံး input ပျမ်းမျှ optical ပါဝါကို ရည်ညွှန်းသည်။ယူနစ်သည် dBm ဖြစ်သည်။
photodetector သည် ပြင်းထန်သောအလင်းဖြာထွက်မှုအောက်တွင် photocurrent saturation ဖြစ်စဉ် ပေါ်လာမည်ကို သတိပြုသင့်သည်။ဤဖြစ်စဉ်ဖြစ်ပွားသောအခါ၊ detector သည် ပြန်လည်ရယူရန် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခု လိုအပ်သည်။ဤအချိန်တွင်၊ လက်ခံရရှိမှု အာရုံခံနိုင်စွမ်း လျော့နည်းသွားပြီး လက်ခံရရှိသော အချက်ပြမှု လွဲမှားနိုင်ပါသည်။ကုဒ်အမှားအယွင်းများဖြစ်စေသည်။ရိုးရိုးရှင်းရှင်းပြောရလျှင် input optical power သည် overload optical power ထက်ကျော်လွန်ပါက၊ ၎င်းသည် စက်ပစ္စည်းများကို ပျက်စီးစေနိုင်သည်။အသုံးပြုခြင်းနှင့် လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း၊ overload optical power ကိုကျော်လွန်ခြင်းမှကာကွယ်ရန် ပြင်းထန်သောအလင်းထိတွေ့မှုကို ရှောင်ကြဉ်ပါ။
လက်ခံသူ အာရုံခံနိုင်စွမ်း
လက်ခံရရှိခြင်း အာရုံခံနိုင်စွမ်းသည် optical module ၏ အချို့သော bit error rate (BER=10-12) ၏ အခြေအနေအောက်တွင် လက်ခံရရှိသည့် အစိတ်အပိုင်းများ လက်ခံနိုင်သည့် အနိမ့်ဆုံးပျမ်းမျှ အလင်းသွင်းအားကို ရည်ညွှန်းသည်။transmit optical power သည် ပေးပို့ခြင်းအဆုံးတွင် အလင်းပြင်းအားကို ရည်ညွှန်းပါက လက်ခံရရှိမှု sensitivity သည် optical module မှ သိရှိနိုင်သော အလင်းပြင်းအားကို ရည်ညွှန်းပါသည်။ယူနစ်သည် dBm ဖြစ်သည်။
ယေဘူယျအားဖြင့်၊ နှုန်းမြင့်လေ၊ လက်ခံရရှိမှု အာရုံခံနိုင်မှု ပိုဆိုးလေ၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ လက်ခံရရှိသည့် အလင်းအားအနည်းဆုံး ပမာဏ ပိုများလေ၊ optical module ၏ လက်ခံရရှိသည့် အစိတ်အပိုင်းများအတွက် လိုအပ်ချက်များ ပိုများလေဖြစ်သည်။
အလင်းစွမ်းအားကို ရရှိခဲ့သည်။
လက်ခံရရှိသော အလင်းဓာတ်အားသည် optical module ၏ အချို့သော bit error rate (BER=10-12) ၏ အခြေအနေအောက်တွင် လက်ခံရရှိသည့် အစိတ်အပိုင်းများ လက်ခံနိုင်သည့် ပျမ်းမျှ optical power range ကို ရည်ညွှန်းသည်။ယူနစ်သည် dBm ဖြစ်သည်။လက်ခံရရှိသော optical ပါဝါ၏ အပေါ်ပိုင်းကန့်သတ်ချက်မှာ overload optical power ဖြစ်ပြီး၊ အောက်ကန့်သတ်ချက်သည် လက်ခံရရှိသည့် အာရုံခံနိုင်စွမ်း၏ အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုးဖြစ်သည်။
ယေဘူယျအားဖြင့် ပြောရလျှင် လက်ခံရရှိသည့် အလင်းဓာတ်အားသည် လက်ခံအာရုံခံနိုင်စွမ်းထက် နိမ့်သောအခါ၊ optical ပါဝါသည် အားနည်းလွန်းသောကြောင့် ပုံမှန်အားဖြင့် အချက်ပြကို လက်ခံရရှိမည်မဟုတ်ပေ။လက်ခံရရှိသော optical ပါဝါသည် overload optical power ထက် ကြီးသောအခါ၊ bit error များကြောင့် signals များကို ပုံမှန်အားဖြင့် လက်ခံရရှိမည်မဟုတ်ပါ။
ပြီးပြည့်စုံသောစွမ်းဆောင်ရည်အညွှန်းကိန်း
interface မြန်နှုန်း
optical ကိရိယာများသယ်ဆောင်နိုင်သော အမှားအယွင်းမရှိ ထုတ်လွှင့်မှု၏အမြင့်ဆုံးလျှပ်စစ်အချက်ပြနှုန်း၊ Ethernet စံသတ်မှတ်ချက်တွင် 125Mbit/s၊ 1.25Gbit/s၊ 10.3125Gbit/s၊ 41.25Gbit/s။
ဂီယာအကွာအဝေး
optical module များ၏ ဂီယာအကွာအဝေးကို ဆုံးရှုံးမှုနှင့် ကွဲလွဲမှုတို့က အဓိကအားဖြင့် ကန့်သတ်ထားသည်။ဆုံးရှုံးခြင်း ဆိုသည်မှာ optical fiber မှ အလင်းသို့ အလင်းရောင် ပေးပို့သောအခါ ကြားခံ၏ စုပ်ယူမှု၊ ကွဲအက်ခြင်းနှင့် ယိုစိမ့်မှုကြောင့် အလင်းစွမ်းအင် ဆုံးရှုံးခြင်း ဖြစ်သည်။ထုတ်လွှင့်မှုအကွာအဝေး တိုးလာသည်နှင့်အမျှ စွမ်းအင်၏ ဤအစိတ်အပိုင်းသည် သတ်မှတ်ထားသောနှုန်းဖြင့် လွင့်စင်သွားပါသည်။ကွဲပြားသောလှိုင်းအလျားများ၏ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများသည် တူညီသောအလယ်အလတ်တွင် မတူညီသောအမြန်နှုန်းဖြင့် ပြန့်ပွားသွားခြင်းကြောင့် အဓိကအားဖြင့် ကွဲပြားသောလှိုင်းအလျားများကို လက်ခံရရှိသည့်အဆုံးသို့ရောက်ရှိလာသော optical signal ၏ ကွဲပြားသောအချိန်များတွင် ထုတ်လွှင့်မှုအကွာအဝေးများစုပုံလာခြင်းကြောင့် သွေးခုန်နှုန်းကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ အချက်ပြတန်ဖိုးကို ခွဲခြားရန် မဖြစ်နိုင်အောင် ကျယ်ပြန့်စေသည်။
optical module ၏ အကန့်အသတ်ဖြင့် ပြန့်ကျဲမှုအရ၊ ကန့်သတ်အကွာအဝေးသည် ဆုံးရှုံးမှု၏ကန့်သတ်အကွာအဝေးထက် ပိုကြီးသောကြောင့် ၎င်းကို လျစ်လျူရှုနိုင်သည်။ဆုံးရှုံးမှုကန့်သတ်ချက်ကို ဖော်မြူလာအရ ခန့်မှန်းနိုင်သည်- ဆုံးရှုံးမှုကန့်သတ်အကွာအဝေး = (ထုတ်လွှင့်သော အလင်းပြန်စွမ်းအား – လက်ခံရရှိမှု အာရုံခံနိုင်စွမ်း) / ဖိုက်ဘာ လျှော့နည်းခြင်း။optical fiber ၏ လျော့ချမှုသည် အမှန်တကယ် ရွေးချယ်ထားသော optical fiber နှင့် ပြင်းထန်စွာ ဆက်စပ်နေသည်။