अप्टिकल मोड्युल को कार्य सिद्धान्त

अप्टिकल फाइबर संचारको महत्त्वपूर्ण भागको रूपमा, अप्टिकल मोड्युलहरू अप्टिकल इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू हुन् जसले अप्टिकल सिग्नल ट्रान्समिशनको प्रक्रियामा फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण र इलेक्ट्रो-अप्टिकल रूपान्तरणको कार्यहरू महसुस गर्दछ।
अप्टिकल मोड्युलले OSI मोडेलको भौतिक तहमा काम गर्छ र अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रणालीको मुख्य भागहरू मध्ये एक हो।यो मुख्यतया अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू (अप्टिकल ट्रान्समिटरहरू, अप्टिकल रिसीभरहरू), कार्यात्मक सर्किटहरू, र अप्टिकल इन्टरफेसहरूबाट बनेको हुन्छ।यसको मुख्य कार्य अप्टिकल फाइबर संचारमा फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण र इलेक्ट्रो-अप्टिकल रूपान्तरण कार्यहरू महसुस गर्नु हो।अप्टिकल मोड्युलको कार्य सिद्धान्त अप्टिकल मोड्युलको कार्य सिद्धान्त रेखाचित्रमा देखाइएको छ।

पठाउने इन्टरफेसले एक निश्चित कोड दरको साथ विद्युतीय सिग्नल इनपुट गर्दछ, र आन्तरिक चालक चिपद्वारा प्रशोधन गरिसकेपछि, ड्राइभिङ सेमीकन्डक्टर लेजर (LD) वा प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) द्वारा सम्बन्धित दरको मोड्युलेटेड अप्टिकल सिग्नल उत्सर्जित हुन्छ।अप्टिकल फाइबरको माध्यमबाट प्रसारण पछि, प्राप्त गर्ने इन्टरफेसले अप्टिकल सिग्नललाई प्रसारण गर्दछ यो फोटोडेटेक्टर डायोडद्वारा विद्युतीय सिग्नलमा रूपान्तरण हुन्छ, र प्रिमप्लिफायरबाट गुज्रिएपछि सम्बन्धित कोड दरको विद्युतीय संकेत आउटपुट हुन्छ।
अप्टिकल मोड्युलको प्रमुख कार्यसम्पादन सूचकहरू के हुन्
अप्टिकल मोड्युलको प्रदर्शन सूचकांक कसरी नाप्ने?हामी निम्न पक्षहरूबाट अप्टिकल मोड्युलहरूको प्रदर्शन सूचकहरू बुझ्न सक्छौं।
अप्टिकल मोड्युलको ट्रान्समिटर
औसत ट्रान्समिट अप्टिकल पावर
औसत प्रसारित अप्टिकल पावरले सामान्य कार्य अवस्था अन्तर्गत अप्टिकल मोड्युलको प्रसारण अन्त्यमा प्रकाश स्रोतद्वारा अप्टिकल पावर आउटपुटलाई जनाउँछ, जुन प्रकाशको तीव्रताको रूपमा बुझ्न सकिन्छ।ट्रान्समिटेड अप्टिकल पावर ट्रान्समिटेड डाटा सिग्नलमा "1" को अनुपातसँग सम्बन्धित छ।जति धेरै “1″, त्यति नै ठूलो अप्टिकल पावर।जब ट्रान्समिटरले छद्म-यादृच्छिक अनुक्रम सङ्केत पठाउँछ, "१" र "०" लगभग आधा प्रत्येकको लागि खाता हुन्छ।यस समयमा, परीक्षण द्वारा प्राप्त शक्ति औसत प्रसारित अप्टिकल शक्ति हो, र एकाइ W वा mW वा dBm हो।ती मध्ये, W वा mW एक रैखिक एकाइ हो, र dBm एक लॉगरिदमिक एकाई हो।सञ्चारमा, हामी सामान्यतया अप्टिकल पावर प्रतिनिधित्व गर्न dBm प्रयोग गर्छौं।
विलुप्त हुने अनुपात
विलुप्तता अनुपात लेजरको औसत अप्टिकल पावरको अनुपातको न्यूनतम मानलाई जनाउँछ जब सबै "1″ कोडहरू उत्सर्जित औसत अप्टिकल पावरमा उत्सर्जित हुन्छ जब सबै "0″ कोडहरू पूर्ण मोड्युलेसन अवस्थाहरूमा उत्सर्जित हुन्छन्, र एकाइ dB हुन्छ। ।चित्र 1-3 मा देखाइए अनुसार, जब हामीले विद्युतीय संकेतलाई अप्टिकल सिग्नलमा रूपान्तरण गर्छौं, अप्टिकल मोड्युलको ट्रान्समिटिङ भागमा रहेको लेजरले इनपुट विद्युतीय संकेतको कोड दर अनुसार यसलाई अप्टिकल सिग्नलमा रूपान्तरण गर्छ।औसत अप्टिकल पावर जब सबै "1″ कोडहरूले लेजर उत्सर्जन गर्ने प्रकाशको औसत शक्तिलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, औसत अप्टिकल पावर जब सबै "0″ कोडहरूले प्रकाश उत्सर्जन नगर्ने लेजरको औसत शक्तिलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र विलुप्त हुने अनुपातले क्षमता प्रतिनिधित्व गर्दछ। ० र १ संकेतहरू बीचको भिन्नता पत्ता लगाउन, त्यसैले विलुप्तता अनुपातलाई लेजर सञ्चालन दक्षताको मापनको रूपमा लिन सकिन्छ।विलुप्त हुने अनुपातको लागि विशिष्ट न्यूनतम मानहरू 8.2dB देखि 10dB सम्म हुन्छन्।
अप्टिकल सिग्नल को केन्द्र तरंगदैर्ध्य
उत्सर्जन स्पेक्ट्रममा, ५०℅ अधिकतम आयाम मानहरू जोड्ने रेखा खण्डको मध्य बिन्दुसँग मिल्ने तरंग लम्बाइ।विभिन्न प्रकारका लेजरहरू वा एउटै प्रकारका दुई लेजरहरूमा प्रक्रिया, उत्पादन र अन्य कारणहरूले गर्दा फरक केन्द्र तरंग लम्बाइ हुन्छ।एउटै लेजरको पनि विभिन्न अवस्थाहरूमा फरक केन्द्र तरंगदैर्ध्य हुन सक्छ।सामान्यतया, अप्टिकल यन्त्रहरू र अप्टिकल मोड्युलहरूका निर्माताहरूले प्रयोगकर्ताहरूलाई प्यारामिटर प्रदान गर्छन्, त्यो हो, केन्द्र तरंग लम्बाइ (जस्तै 850nm), र यो प्यारामिटर सामान्यतया दायरा हो।वर्तमानमा, सामान्यतया प्रयोग हुने अप्टिकल मोड्युलहरूको मुख्यतया तीन केन्द्रीय तरंग लम्बाइहरू छन्: 850nm ब्यान्ड, 1310nm ब्यान्ड र 1550nm ब्यान्ड।
किन यी तीन ब्यान्डहरूमा परिभाषित गरिएको छ?यो अप्टिकल सिग्नलको अप्टिकल फाइबर ट्रान्समिशन माध्यमको हानिसँग सम्बन्धित छ।निरन्तर अनुसन्धान र प्रयोगहरू मार्फत, यो पाइन्छ कि फाइबरको हानि सामान्यतया तरंग लम्बाइको लम्बाइ संग घट्छ।850nm मा हानि कम छ, र 900 ~ 1300nm मा हानि उच्च हुन्छ;जबकि 1310nm मा, यो कम हुन्छ, र 1550nm मा हानि सबैभन्दा कम हुन्छ, र 1650nm माथिको हानि बढ्छ।त्यसैले 850nm तथाकथित छोटो तरंग दैर्ध्य विन्डो हो, र 1310nm र 1550nm लामो तरंगदैर्ध्य विन्डोहरू हुन्।
अप्टिकल मोड्युलको रिसीभर
ओभरलोड ओप्टिकल पावर
संतृप्त अप्टिकल पावरको रूपमा पनि चिनिन्छ, यसले अप्टिकल मोड्युलको निश्चित बिट त्रुटि दर (BER=10-12) अवस्था अन्तर्गत प्राप्त गर्ने अन्तिम घटकहरूले प्राप्त गर्न सक्ने अधिकतम इनपुट औसत अप्टिकल पावरलाई जनाउँछ।एकाइ dBm हो।
यो ध्यान दिनुपर्छ कि photodetector बलियो प्रकाश विकिरण अन्तर्गत photocurrent संतृप्ति घटना देखा पर्नेछ।जब यो घटना हुन्छ, डिटेक्टरलाई रिकभर गर्नको लागि निश्चित समय चाहिन्छ।यस समयमा, प्राप्त संवेदनशीलता घट्छ, र प्राप्त संकेत गलत हुन सक्छ।कारण कोड त्रुटिहरू।यसलाई सरल भाषामा भन्नुपर्दा, यदि इनपुट अप्टिकल पावरले यो ओभरलोड अप्टिकल पावरलाई नाघ्यो भने, यसले उपकरणमा क्षति पुर्‍याउन सक्छ।प्रयोग र सञ्चालनको क्रममा, ओभरलोड अप्टिकल पावर भन्दा बढी रोक्नको लागि बलियो प्रकाश जोखिमबाट बच्न प्रयास गर्नुहोस्।
प्राप्तकर्ता संवेदनशीलता
प्राप्त गर्ने संवेदनशीलताले न्यूनतम औसत इनपुट अप्टिकल पावरलाई बुझाउँछ जुन प्राप्त गर्ने अन्तिम कम्पोनेन्टहरूले अप्टिकल मोड्युलको निश्चित बिट त्रुटि दर (BER=10-12) को अवस्थामा प्राप्त गर्न सक्छन्।यदि ट्रान्समिट अप्टिकल पावरले पठाउने अन्तमा प्रकाश तीव्रतालाई जनाउँछ भने, त्यसपछि प्राप्त संवेदनशीलताले प्रकाशको तीव्रतालाई जनाउँछ जुन अप्टिकल मोड्युलद्वारा पत्ता लगाउन सकिन्छ।एकाइ dBm हो।
सामान्यतया, उच्च दर, नराम्रो प्राप्त संवेदनशीलता, त्यो हो, ठूलो न्यूनतम प्राप्त अप्टिकल पावर, उच्च अप्टिकल मोड्युल को प्राप्त अन्त घटक को लागी आवश्यकताहरु।
अप्टिकल पावर प्राप्त भयो
प्राप्त अप्टिकल पावरले औसत अप्टिकल पावर दायरालाई बुझाउँछ जुन प्राप्त गर्ने अन्तिम घटकहरूले अप्टिकल मोड्युलको निश्चित बिट त्रुटि दर (BER=10-12) को अवस्थामा प्राप्त गर्न सक्छ।एकाइ dBm हो।प्राप्त अप्टिकल पावरको माथिल्लो सीमा ओभरलोड अप्टिकल पावर हो, र तल्लो सीमा प्राप्त संवेदनशीलताको अधिकतम मान हो।
सामान्यतया, जब प्राप्त अप्टिकल शक्ति प्राप्त संवेदनशीलता भन्दा कम हुन्छ, संकेत सामान्य रूपमा प्राप्त नहुन सक्छ किनभने अप्टिकल शक्ति धेरै कमजोर छ।जब प्राप्त अप्टिकल पावर ओभरलोड अप्टिकल पावर भन्दा ठूलो हुन्छ, बिट त्रुटिहरूको कारणले संकेतहरू सामान्य रूपमा प्राप्त नहुन सक्छ।
व्यापक प्रदर्शन सूचकांक
इन्टरफेस गति
त्रुटिरहित प्रसारणको अधिकतम विद्युतीय संकेत दर जुन अप्टिकल उपकरणहरूले बोक्न सक्छ, इथरनेट मानकले निर्धारण गर्दछ: 125Mbit/s, 1.25Gbit/s, 10.3125Gbit/s, 41.25Gbit/s।
प्रसारण दूरी
अप्टिकल मोड्युलको प्रसारण दूरी मुख्यतया हानि र फैलावट द्वारा सीमित छ।नोक्सान भनेको अप्टिकल फाइबरमा प्रकाश प्रसारण गर्दा माध्यमको अवशोषण, बिखर्ने र चुहावटको कारणले प्रकाश ऊर्जाको हानि हो।प्रसारण दूरी बढ्दै जाँदा ऊर्जाको यो भाग निश्चित दरमा फैलिन्छ।फैलावट मुख्यतया तथ्यको कारण हो कि विभिन्न तरंगदैर्ध्यका विद्युत चुम्बकीय तरंगहरू एउटै माध्यममा विभिन्न गतिमा फैलिन्छन्, परिणामस्वरूप अप्टिकल सिग्नलका विभिन्न तरंग दैर्ध्य कम्पोनेन्टहरू प्रसारण दूरीहरूको संचयको कारण विभिन्न समयमा प्राप्त गर्ने अन्तमा आइपुग्छन्, परिणामस्वरूप पल्स। फराकिलो, जसले संकेत मान छुट्याउन असम्भव बनाउँछ।
अप्टिकल मोड्युलको सीमित फैलावटको सन्दर्भमा, सीमित दूरी हानिको सीमित दूरी भन्दा धेरै ठूलो छ, त्यसैले यसलाई बेवास्ता गर्न सकिन्छ।घाटा सीमा सूत्र अनुसार अनुमान गर्न सकिन्छ: हानि सीमित दूरी = (प्रसारित अप्टिकल पावर - प्राप्त संवेदनशीलता) / फाइबर क्षीणन।अप्टिकल फाइबरको क्षीणता वास्तविक चयन गरिएको अप्टिकल फाइबरसँग कडा रूपमा सम्बन्धित छ।