Принсипи кори модули оптикӣ

Ҳамчун қисми муҳими алоқаи нахи оптикӣ, модулҳои оптикӣ дастгоҳҳои оптоэлектронӣ мебошанд, ки вазифаҳои табдили фотоэлектрикӣ ва табдилдиҳии электро-оптикиро дар раванди интиқоли сигналҳои оптикӣ амалӣ мекунанд.
Модули оптикӣ дар қабати физикии модели OSI кор мекунад ва яке аз ҷузъҳои асосии системаи алоқаи нахи оптикӣ мебошад.Он асосан аз дастгоҳҳои оптоэлектронӣ (интиқолдиҳандаҳои оптикӣ, қабулкунакҳои оптикӣ), схемаҳои функсионалӣ ва интерфейсҳои оптикӣ иборат аст.Вазифаи асосии он амалӣ намудани табдили фотоэлектрикӣ ва функсияҳои табдилдиҳии электро-оптикӣ дар алоқаи нахи оптикӣ мебошад.Принсипи кори модули оптикӣ дар диаграммаи принсипи кори модули оптикӣ нишон дода шудааст.

Интерфейси ирсолкунанда сигнали барқро бо суръати муайяни код ворид мекунад ва пас аз коркарди чипи драйвери дохилӣ сигнали оптикии модули суръати мувофиқ тавассути лазери нимноқил (LD) ё диодҳои рӯшноӣ (LED) бароварда мешавад.Пас аз интиқол тавассути нахи оптикӣ, интерфейси қабулкунанда сигнали оптикиро интиқол медиҳад Он тавассути диодҳои фотодетектор ба сигнали электрикӣ табдил дода мешавад ва сигнали электрикии суръати коди мувофиқ пас аз гузаштан аз пурқувваткунанда бароварда мешавад.
Нишондиҳандаҳои асосии кори модули оптикӣ кадомҳоянд
Индекси кори модули оптикиро чӣ гуна бояд чен кард?Мо метавонем нишондиҳандаҳои кори модулҳои оптикиро аз ҷанбаҳои зерин фаҳмем.
Интиқолдиҳандаи модули оптикӣ
Қувваи миёнаи интиқоли оптикӣ
Қувваи оптикии миёна интиқолшаванда ба қувваи оптикии манбаи рӯшноӣ дар охири интиқоли модули оптикӣ дар шароити муқаррарии корӣ дахл дорад, ки онро ҳамчун шиддатнокии рӯшноӣ фаҳмидан мумкин аст.Қувваи оптикии интиқолшуда ба таносуби "1" дар сигнали додашуда алоқаманд аст.Чӣ қадаре ки "1" зиёд бошад, қудрати оптикӣ ҳамон қадар зиёд мешавад.Вақте ки интиқолдиҳанда сигнали пайдарпайии псевдо-тасодуфӣ мефиристад, "1" ва "0" тақрибан нисфи ҳар якро ташкил медиҳанд.Дар айни замон, қувваи тавассути санҷиш ба даст овардашуда қувваи миёнаи оптикии интиқолшаванда аст ва воҳид Вт ё мВт ё дБм мебошад.Дар байни онҳо Вт ё мВ воҳиди хатӣ ва dBm воҳиди логарифмӣ мебошанд.Дар муошират, мо одатан дБм-ро барои ифода кардани қувваи оптикӣ истифода мебарем.
Таносуби нобудшавӣ
Коэффитсиенти нобудшавӣ ба арзиши ҳадди ақали таносуби қувваи миёнаи оптикии лазер ҳангоми баровардани ҳама рамзҳои "1" ба қувваи миёнаи оптикӣ, ки ҳангоми баровардани ҳама рамзҳои "0" дар шароити пурраи модуляция бароварда мешаванд ва воҳид дБ мебошад. .Чи тавре ки дар расми 1-3 нишон дода шудааст, хангоми ба сигнали оптики табдил додани сигнали электрики, лазер дар кисми интиколи модули оптики онро мувофики суръати коди сигнали электрии дохилшаванда ба сигнали оптики табдил медихад.Қувваи миёнаи оптикӣ, вақте ки ҳамаи рамзҳои "1" қудрати миёнаи нури лазериро ифода мекунанд, қувваи миёнаи оптикӣ, вақте ки ҳама рамзҳои "0" қудрати миёнаи лазерро, ки нур намебароранд, ва таносуби нобудшавӣ қобилиятро ифода мекунад. барои фарқ кардани сигналҳои 0 ва 1, бинобар ин таносуби Extinction-ро метавон ҳамчун ченаки самаранокии лазерӣ баррасӣ кард.Арзишҳои маъмулии ҳадди ақал барои таносуби нобудшавӣ аз 8,2 дБ то 10 дБ мебошанд.
Дарозии марказии сигнали оптикӣ
Дар спектри эмиссия, дарозии мавҷ ба нуқтаи миёнаи сегменти хат мувофиқ аст, ки арзишҳои амплитудаи максималии 50℅-ро мепайвандад.Навъҳои гуногуни лазер ё ду лазери як навъ бо сабаби раванд, истеҳсол ва дигар сабабҳо дарозии мавҷҳои гуногуни марказӣ доранд.Ҳатто як лазер метавонад дар шароити гуногун дарозии мавҷҳои марказии гуногун дошта бошад.Умуман, истеҳсолкунандагони дастгоҳҳои оптикӣ ва модулҳои оптикӣ ба корбарон як параметр, яъне дарозии мавҷҳои марказӣ (ба мисли 850 нм) пешниҳод мекунанд ва ин параметр умуман диапазон аст.Дар айни замон, асосан се дарозии марказии модулҳои оптикии маъмулан истифодашаванда мавҷуданд: банди 850 нм, банди 1310 нм ва банди 1550 нм.
Чаро он дар ин се банд муайян шудааст?Ин ба гум шудани муҳити интиқоли нахи оптикии сигнали оптикӣ алоқаманд аст.Тавассути тадқиқот ва таҷрибаҳои пайваста маълум мешавад, ки талафоти нах одатан бо дарозии дарозии мавҷ кам мешавад.Талафот дар 850 нм камтар аст ва талафот дар 900 ~ 1300 нм баландтар мешавад;дар ҳоле ки дар 1310 нм, он пасттар мешавад ва талафот дар 1550 нм пасттарин аст ва талафоти болотар аз 1650 нм майли афзоиш дорад.Ҳамин тавр, 850 нм равзанаи мавҷи кӯтоҳ номида мешавад ва 1310 нм ва 1550 нм тирезаҳои дарозии мавҷ мебошанд.
Қабулкунандаи модули оптикӣ
Қувваи оптикии изофабор
Он инчунин ҳамчун қувваи оптикии тофта маълум аст, он ба ҳадди ниҳоии миёнаи оптикии воридшуда ишора мекунад, ки ҷузъҳои охири қабулкунанда метавонанд дар ҳолати муайяни сатҳи хатогии бит (BER=10-12)-и модули оптикӣ гиранд.Воҳиди дБм аст.
Бояд гуфт, ки фотодетектор дар зери шуоъҳои сахти рӯшноӣ падидаи сершавии фотоҷараён пайдо мешавад.Вақте ки ин падида рух медиҳад, детектор барои барқароршавӣ вақти муайян лозим аст.Дар ин вақт ҳассосияти қабулкунанда паст мешавад ва сигнали қабулшуда метавонад нодуруст арзёбӣ шавад.боиси хатогиҳои код.Оддӣ карда гӯем, агар қувваи оптикии воридотӣ аз ин қувваи оптикии изофабор зиёд бошад, он метавонад ба таҷҳизот зарар расонад.Ҳангоми истифода ва кор, кӯшиш кунед, ки аз таъсири нури сахт канорагирӣ кунед, то аз ҳад зиёд сарбории оптикиро пешгирӣ кунед.
Ҳассосияти қабулкунанда
Ҳассосияти қабул ба ҳадди ақали қувваи оптикии воридшаванда дахл дорад, ки ҷузъҳои охири қабулкунанда дар ҳолати сатҳи муайяни хатогии бит (BER=10-12) модули оптикӣ гирифта метавонанд.Агар қувваи оптикии интиқол ба шиддатнокии рӯшноӣ дар охири ирсол ишора кунад, ҳассосияти қабул ба шиддатнокии рӯшноӣ, ки онро модули оптикӣ муайян кардан мумкин аст, ишора мекунад.Воҳиди дБм аст.
Умуман, суръати баландтар бошад, ҳассосияти қабулкунанда ҳамон қадар бадтар мешавад, яъне ҳадди ақали қувваи оптикии қабулшуда, талабот ба ҷузъҳои охири қабулкунандаи модули оптикӣ ҳамон қадар баландтар аст.
Қувваи оптикӣ гирифта шудааст
Қувваи оптикии гирифташуда ба диапазони миёнаи қувваи оптикӣ дахл дорад, ки ҷузъҳои охири қабулкунанда дар ҳолати сатҳи муайяни хатогии бит (BER=10-12) модули оптикӣ гирифта метавонанд.Воҳиди дБм аст.Маҳдудияти болоии қувваи оптикии гирифташуда қувваи изофии оптикӣ ва ҳадди поёнӣ арзиши максималии ҳассосияти қабулкунанда мебошад.
Умуман, вақте ки қувваи оптикии қабулшуда аз ҳассосияти қабулкунанда пасттар аст, сигнал одатан қабул карда намешавад, зеро қувваи оптикӣ хеле заиф аст.Вақте ки қувваи оптикии гирифташуда аз қувваи изофии оптикӣ зиёдтар аст, сигналҳо аз сабаби хатогиҳои бит одатан қабул карда намешаванд.
Индекси ҳамаҷонибаи иҷроиш
суръати интерфейс
Меъёри максималии сигнали барқии интиқоли бехато, ки дастгоҳҳои оптикӣ метавонанд интиқол диҳанд, стандарти Ethernet пешбинӣ мекунад: 125 Мбит/с, 1,25 Гбит/с, 10,3125 Гбит/с, 41,25 Гбит/с.
Масофаи интиқол
Масофаи интиқоли модулҳои оптикӣ асосан бо талафот ва парокандашавӣ маҳдуд аст.Талафот ин талафи энергияи рӯшноӣ дар натиҷаи азхудкунӣ, парокандашавӣ ва ихроҷи муҳити атроф ҳангоми интиқоли нур дар нахи оптикӣ мебошад.Ин қисми энергия бо суръати муайян паҳн мешавад, зеро масофаи интиқол зиёд мешавад.Дисперсия асосан аз он иборат аст, ки мавҷҳои электромагнитии дарозии мавҷҳои гуногун дар як муҳити атроф бо суръати гуногун паҳн мешаванд, ки дар натиҷа ҷузъҳои дарозии мавҷи гуногуни сигнали оптикӣ аз ҳисоби ҷамъшавии масофаҳои интиқол дар вақтҳои гуногун ба нуқтаи қабулкунанда меоянд ва дар натиҷа набз ба амал меояд. васеъшавӣ, ки фарқ кардани арзиши сигналҳоро ғайриимкон месозад.
Дар робита ба паҳншавии маҳдуди модули оптикӣ, масофаи маҳдуд аз масофаи маҳдуди талафот хеле калонтар аст, бинобар ин онро нодида гирифтан мумкин аст.Маҳдудияти талафотро мувофиқи формула ҳисоб кардан мумкин аст: талафоти масофаи маҳдуд = (қувваи оптикии интиқол - ҳассосияти қабулкунанда) / сустшавии нах.Пастшавии нахи оптикӣ бо нахи оптикии интихобшуда сахт алоқаманд аст.