Szybki rozwój sieci światłowodowych, w tym usług danych mierzonych objętością danych lub przepustowością, wskazuje, że technologia transmisji światłowodowej jest i nadal będzie ważną częścią przyszłych systemów sieciowych.Projektanci sieci coraz bardziej komfortowo korzystają z rozwiązań światłowodowych, ponieważ korzystanie z nich umożliwia bardziej elastyczną architekturę sieci i inne korzyści, takie jak odporność na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) i bezpieczeństwo danych.Transceivery światłowodowe odgrywają bardzo ważną rolę w tych połączeniach światłowodowych.Projektując transceiver światłowodowy, należy wziąć pod uwagę trzy aspekty: warunki środowiskowe, warunki elektryczne i parametry optyczne.
Co to jest transceiver światłowodowy?
Transceiver światłowodowy jest niezależnym elementem przesyłającym i odbierającym sygnały.Zwykle podłącza się go do urządzenia wyposażonego w jedno lub więcej gniazd modułu nadawczo-odbiorczego, takiego jak router lub karta interfejsu sieciowego.Nadajnik pobiera sygnał elektryczny i przetwarza go na strumień świetlny diody laserowej lub diody LED.Światło z nadajnika jest wprowadzane do światłowodu poprzez złącze i przesyłane za pomocą kabla światłowodowego.Światło z końca światłowodu jest następnie podłączane do odbiornika, gdzie detektor przetwarza światło na sygnał elektryczny, który jest następnie odpowiednio kondycjonowany do wykorzystania przez urządzenie odbiorcze.
Rozważania projektowe
Łącza światłowodowe rzeczywiście mogą obsługiwać większe szybkości transmisji danych na większych dystansach w porównaniu z rozwiązaniami wykorzystującymi drut miedziany, co doprowadziło do szerszego zastosowania transceiverów światłowodowych.Projektując transceivery światłowodowe, należy wziąć pod uwagę następujące aspekty.
Stan środowiska
Jednym z wyzwań jest pogoda zewnętrzna — szczególnie surowa pogoda na dużych lub nieosłoniętych wysokościach.Komponenty te muszą działać w ekstremalnych warunkach środowiskowych i w szerszym zakresie temperatur.Drugim problemem środowiskowym związanym z konstrukcją transceivera światłowodowego jest środowisko płyty głównej, które obejmuje zużycie energii przez system i charakterystykę termiczną.
Główną zaletą transceiverów światłowodowych jest ich stosunkowo niskie zapotrzebowanie na energię elektryczną.Jednak ten niski pobór mocy nie oznacza dokładnie, że podczas montażu konfiguracji hosta można zignorować konstrukcję termiczną.Należy zapewnić odpowiednią wentylację lub przepływ powietrza, aby pomóc w rozproszeniu energii cieplnej wydalanej z modułu.Częścią tego wymagania jest spełniona standardowa klatka SFP zamontowana na płycie głównej, która działa również jako kanał odprowadzający energię cieplną.Temperatura obudowy zgłaszana przez interfejs monitora cyfrowego (DMI), gdy komputer mainframe pracuje w maksymalnej projektowej temperaturze, jest ostatecznym testem efektywności całego projektu termicznego systemu.
Warunki elektryczne
Zasadniczo transceiver światłowodowy jest urządzeniem elektrycznym.Aby zachować bezbłędną pracę danych przechodzących przez moduł, zasilanie modułu musi być stabilne i pozbawione zakłóceń.Co ważniejsze, zasilacz zasilający transceiver musi być odpowiednio filtrowany.Typowe filtry są określone w umowie Multi-Source Agreement (MSA), która stanowiła wytyczne przy pierwotnym projektowaniu tych transceiverów.Jeden z takich projektów w specyfikacji SFF-8431 pokazano poniżej.
Właściwości optyczne
Wydajność optyczną mierzy się w bitowej stopie błędów lub BER.Problem z zaprojektowaniem transceivera optycznego polega na tym, że parametry optyczne nadajnika i odbiornika muszą być kontrolowane tak, aby jakiekolwiek możliwe tłumienie sygnału optycznego podczas jego przesyłania przez światłowód nie powodowało słabej wydajności BER.Głównym parametrem będącym przedmiotem zainteresowania jest BER całego łącza.Oznacza to, że punktem początkowym łącza jest źródło sygnału elektrycznego sterującego nadajnikiem, a na końcu sygnał elektryczny jest odbierany przez odbiornik i interpretowany przez obwody hosta.W przypadku łączy komunikacyjnych wykorzystujących transceivery optyczne głównym celem jest zagwarantowanie wydajności BER na różnych dystansach łączy i zapewnienie szerokiej interoperacyjności z transceiverami innych producentów od różnych dostawców.
Czas publikacji: 28 czerwca 2022 r