Быстрое расширение оптоволоконных сетей, включая услуги передачи данных, измеряемые объемом данных или пропускной способностью, указывает на то, что технология оптоволоконной передачи есть и будет важной частью будущих сетевых систем.Проектировщикам сетей становится все более комфортно использовать оптоволоконные решения, поскольку их использование обеспечивает более гибкую сетевую архитектуру и другие преимущества, такие как устойчивость к электромагнитным помехам и безопасность данных.Оптоволоконные трансиверы играют очень важную роль в этих оптоволоконных соединениях.При проектировании оптоволоконного трансивера необходимо учитывать три аспекта: условия окружающей среды, электрические условия и оптические характеристики.
Что такое оптоволоконный трансивер?
Оптоволоконный трансивер — это независимый компонент, который передает и принимает сигналы.Обычно он подключается к устройству, имеющему один или несколько слотов для модулей приемопередатчика, например к маршрутизатору или сетевой интерфейсной карте.Передатчик принимает электрический входной сигнал и преобразует его в световой поток лазерного диода или светодиода.Свет от передатчика подается в волокно через разъем и передается через оптоволоконное кабельное устройство.Затем свет от конца волокна подается на приемник, где детектор преобразует свет в электрический сигнал, который затем соответствующим образом преобразуется для использования приемным устройством.
Рекомендации по проектированию
Волоконно-оптические линии связи действительно могут обеспечивать более высокие скорости передачи данных на большие расстояния по сравнению с решениями на основе медных проводов, что привело к более широкому использованию оптоволоконных трансиверов.При проектировании оптоволоконных трансиверов следует учитывать следующие аспекты.
Состояние окружающей среды
Одна из проблем связана с внешней погодой, особенно суровой погодой на больших или открытых высотах.Эти компоненты должны работать в экстремальных условиях окружающей среды и в более широком диапазоне температур.Вторая экологическая проблема, связанная с конструкцией оптоволоконного трансивера, — это среда материнской платы, которая включает в себя энергопотребление системы и тепловые характеристики.
Основным преимуществом оптоволоконных трансиверов является их относительно низкое энергопотребление.Однако такое низкое энергопотребление не означает, что тепловой расчет можно игнорировать при сборке конфигураций хоста.Должна быть предусмотрена достаточная вентиляция или приток воздуха, чтобы помочь рассеять тепловую энергию, выбрасываемую из модуля.Частично этому требованию отвечает стандартизированный отсек SFP, установленный на материнской плате, который также действует как проводник тепловой энергии.Температура корпуса, сообщаемая интерфейсом цифрового монитора (DMI), когда основной блок работает при максимальной расчетной температуре, является окончательной проверкой эффективности теплового расчета всей системы.
Электрические условия
По сути, оптоволоконный трансивер представляет собой электрическое устройство.Для обеспечения безошибочной работы данных, проходящих через модуль, питание модуля должно быть стабильным и бесшумным.Что еще более важно, источник питания, питающий трансивер, должен быть правильно отфильтрован.Типичные фильтры указаны в Соглашении о нескольких источниках (MSA), которое определяло первоначальную конструкцию этих трансиверов.Одна из таких конструкций в спецификации SFF-8431 показана ниже.
Оптические свойства
Оптические характеристики измеряются коэффициентом ошибок по битам или BER.Проблема при разработке оптического приемопередатчика заключается в том, что оптические параметры передатчика и приемника необходимо контролировать так, чтобы любое возможное затухание оптического сигнала при его прохождении по волокну не приводило к ухудшению показателей BER.Основным интересующим параметром является BER полного канала.То есть начальной точкой соединения является источник электрического сигнала, который управляет передатчиком, а в конце электрический сигнал принимается приемником и интерпретируется схемами хоста.Для каналов связи, использующих оптические трансиверы, основная цель — гарантировать производительность BER на разных расстояниях канала и обеспечить широкую совместимость со сторонними трансиверами от разных производителей.
Время публикации: 28 июня 2022 г.