Extinderea rapidă a rețelelor de fibră optică, inclusiv a serviciilor de date măsurate în volum de date sau lățime de bandă, indică faptul că tehnologia de transmisie prin fibră optică este și va continua să fie o parte importantă a viitoarelor sisteme de rețea. Proiectanții de rețele sunt din ce în ce mai familiarizați cu soluțiile de fibră optică, deoarece utilizarea acestora permite arhitecturi de rețea mai flexibile și alte beneficii, cum ar fi rezistența EMI (interferențe electromagnetice) și securitatea datelor. Transceiverele cu fibră optică joacă un rol foarte important în aceste conexiuni cu fibră optică. La proiectarea unui transceiver cu fibră optică, există trei aspecte de luat în considerare: condițiile de mediu, condițiile electrice și performanța optică.
Ce este un transceiver cu fibră optică?
Un transceiver cu fibră optică este o componentă independentă care transmite și recepționează semnale. De obicei, se conectează la un dispozitiv care oferă unul sau mai multe sloturi pentru module transceiver, cum ar fi un router sau o placă de interfață de rețea. Transmițătorul preia semnalul electric de intrare și îl convertește în lumină de ieșire de la o diodă laser sau un LED. Lumina de la transmițător este cuplată în fibră prin conector și transmisă prin dispozitivul de cablu cu fibră optică. Lumina de la capătul fibrei este apoi cuplată la un receptor, unde un detector convertește lumina într-un semnal electric, care este apoi condiționat corespunzător pentru utilizare de către dispozitivul receptor.
Considerații de proiectare
Legăturile cu fibră optică pot gestiona într-adevăr rate de transfer de date mai mari pe distanțe mai lungi în comparație cu soluțiile cu fir de cupru, ceea ce a determinat utilizarea pe scară largă a transceiverelor cu fibră optică. La proiectarea transceiverelor cu fibră optică, trebuie luate în considerare următoarele aspecte.
Condiții de mediu
O provocare vine din cauza vremii exterioare - în special a vremii severe la înălțimi mari sau expuse. Aceste componente trebuie să funcționeze în condiții de mediu extreme și pe un interval de temperatură mai larg. O a doua preocupare de mediu legată de proiectarea transceiverelor cu fibră optică este mediul plăcii de bază, care include consumul de energie al sistemului și caracteristicile termice.
Un avantaj major al transceiverelor cu fibră optică este necesarul relativ redus de energie electrică. Cu toate acestea, acest consum redus de energie nu înseamnă neapărat că designul termic poate fi ignorat la asamblarea configurațiilor gazdă. Ar trebui incluse suficiente ventilații sau fluxuri de aer pentru a ajuta la disiparea energiei termice expulzate din modul. O parte a acestei cerințe este îndeplinită de o carcasă SFP standardizată montată pe placa de bază, care acționează și ca un canal de energie termică. Temperatura carcasei raportată de Interfața Monitor Digitală (DMI) atunci când mainframe-ul funcționează la temperatura maximă de proiectare este testul suprem al eficacității designului termic general al sistemului.
Condiții electrice
În esență, un transceiver cu fibră optică este un dispozitiv electric. Pentru a menține o performanță fără erori a datelor care trec prin modul, alimentarea cu energie a modulului trebuie să fie stabilă și fără zgomot. Mai important, sursa de alimentare care alimentează transceiverul trebuie să fie filtrată corespunzător. Filtrele tipice sunt specificate în Acordul Multi-Sursă (MSA), care a ghidat designul inițial al acestor transceiver-e. Un astfel de design din specificația SFF-8431 este prezentat mai jos.
Proprietăți optice
Performanța optică se măsoară în rata de eroare pe biți sau BER. Problema proiectării unui transceiver optic este că parametrii optici ai transmițătorului și receptorului trebuie controlați astfel încât orice posibilă atenuare a semnalului optic pe măsură ce acesta se deplasează pe fibră să nu ducă la o performanță BER slabă. Principalul parametru de interes este BER-ul legăturii complete. Adică, punctul de plecare al legăturii este sursa semnalului electric care acționează transmițătorul, iar la final, semnalul electric este recepționat de receptor și interpretat de circuitele din gazdă. Pentru acele legături de comunicație care utilizează transceivere optice, obiectivul principal este de a garanta performanța BER pe diferite distanțe de legătură și de a asigura o interoperabilitate largă cu transceivere terțe de la diferiți furnizori.
Data publicării: 28 iunie 2022