Швидке розширення волоконно-оптичних мереж, включаючи послуги передачі даних, що вимірюються обсягом даних або пропускною здатністю, вказує на те, що технологія волоконно-оптичної передачі є і буде важливою частиною майбутніх мережевих систем. Розробники мереж все більше впевнено ставляться до волоконно-оптичних рішень, оскільки їх використання забезпечує більш гнучкі мережеві архітектури та інші переваги, такі як стійкість до електромагнітних перешкод (EMI) та безпека даних. Волоконно-оптичні приймачі відіграють дуже важливу роль у цих волоконно-оптичних з'єднаннях. Під час проектування волоконно-оптичного приймача необхідно враховувати три аспекти: умови навколишнього середовища, електричні умови та оптичні характеристики.
Що таке оптоволоконний приймач-передавач?
Волоконно-оптичний приймач-передавач – це незалежний компонент, який передає та приймає сигнали. Зазвичай він підключається до пристрою, який має один або кілька слотів для модулів приймача-передавача, такого як маршрутизатор або мережева плата. Передавач приймає електричний вхідний сигнал і перетворює його на світловий вихід від лазерного діода або світлодіода. Світло від передавача подається на волокно через роз'єм і передається через волоконно-оптичний кабельний пристрій. Світло з кінця волокна потім подається на приймач, де детектор перетворює світло на електричний сигнал, який потім відповідним чином обробляється для використання приймальним пристроєм.
Міркування щодо проектування
Волоконно-оптичні лінії дійсно можуть обробляти вищі швидкості передачі даних на більші відстані порівняно з мідними дротами, що сприяло ширшому використанню волоконно-оптичних приймачів. Під час проектування волоконно-оптичних приймачів слід враховувати такі аспекти.
Стан навколишнього середовища
Одна з проблем пов'язана з погодними умовами, особливо з суворими погодними умовами на великій висоті. Ці компоненти повинні працювати в екстремальних умовах навколишнього середовища та в ширшому діапазоні температур. Другою екологічною проблемою, пов'язаною з конструкцією волоконно-оптичного приймача, є середовище материнської плати, яке включає споживання енергії системою та теплові характеристики.
Основною перевагою волоконно-оптичних трансиверів є їх відносно низькі вимоги до електроенергії. Однак це низьке енергоспоживання не означає, що тепловий дизайн можна ігнорувати під час складання конфігурацій хоста. Слід передбачити достатню вентиляцію або потік повітря, щоб допомогти розсіювати теплову енергію, що виділяється модулем. Частково цю вимогу задовольняє стандартизований корпус SFP, встановлений на материнській платі, який також виконує функцію теплопровідника. Температура корпусу, яку повідомляє цифровий інтерфейс монітора (DMI), коли мейнфрейм працює на максимальній розрахунковій температурі, є остаточним тестом ефективності теплового дизайну системи в цілому.
Електричні умови
По суті, волоконно-оптичний приймач-передавач – це електричний пристрій. Для забезпечення безпомилкової роботи даних, що проходять через модуль, живлення модуля має бути стабільним і безшумним. Що ще важливіше, джерело живлення, що живить приймач-передавач, має бути належним чином відфільтровано. Типові фільтри зазначені в Угоді про багатоджерело (MSA), яка керувала початковим проектуванням цих приймач-передавачів. Одна з таких конструкцій у специфікації SFF-8431 показана нижче.
Оптичні властивості
Оптичні характеристики вимірюються коефіцієнтом помилок у бітах або BER. Проблема проектування оптичного приймача полягає в тому, що оптичні параметри передавача та приймача необхідно контролювати таким чином, щоб будь-яке можливе ослаблення оптичного сигналу під час його проходження по оптоволокну не призводило до поганої продуктивності BER. Основним параметром, що цікавить, є BER всього каналу зв'язку. Тобто, початковою точкою каналу є джерело електричного сигналу, який керує передавач, а в кінці електричний сигнал приймається приймачем та інтерпретується схемою хоста. Для каналів зв'язку, що використовують оптичні приймачі, головною метою є гарантування продуктивності BER на різних відстанях каналу та забезпечення широкої сумісності зі сторонніми приймачами від різних постачальників.
Час публікації: 28 червня 2022 р.