Оптическое трансивер: основная движущая сила волоконно-оптической связи

В современных высокоскоростных сети связи оптические трансиверы играют жизненно важную роль. В качестве ключевого компонента волоконно-оптических систем связи, оптические приемопередатчики не только реализуют преобразование между электрическими сигналами и оптическими сигналами, но также способствуют значительному улучшению скорости передачи данных и надежности.

Оптический трансивер , то есть интегрированный модуль оптического трансивера, в основном состоит из оптического передатчика (оптического передатчика) и оптического приемника (оптический приемник). Оптический передатчик отвечает за преобразование электрических сигналов в оптические сигналы и передачу их с помощью оптических волокон; в то время как оптический приемник отвечает за преобразование полученных оптических сигналов обратно в электрические сигналы. Этот процесс кажется простым, но на самом деле он включает в себя сложную технологию оптоэлектронного преобразования и точную конструкцию оптического пути.

Оптический передатчик содержит чип драйвера и полупроводник лазер (например, LD или LED). После того, как входной электрический сигнал обрабатывается чипом драйвера, лазер приводит к излучению оптического сигнала с соответствующей скоростью. Оптический приемник использует диод фотопроекции (например, PIN или APD) для преобразования оптического сигнала в электрический сигнал, который затем усиливается предусилителем и выходом. Основные компоненты оптических приемопередатчиков включают TOSA (передача оптических компонентов), ROSA (оптические компоненты приемника) и BOSA (передача оптических компонентов), а стоимость этих компонентов составляет более 60% от общей стоимости оптических модулей.

Оптические приемопередатчики классифицируются во многих отношениях, такие как форма упаковки, скорость передачи и топология сети. Согласно форме упаковки, оптические приемопередатчики можно разделить на 1 × 9, GBIC, SFF, SFP, XFP, SFP, SFP28, CFP4, QSFP и другие типы. Среди них модули SFP (малый фактор, подключаемый), широко используются в таких устройствах, как переключатели и маршрутизаторы, из -за их небольшого размера и высокой плотности портов.

Согласно скорости передачи, оптические приемопередатчики варьируются от 155 МБ/с до 400 ГБ/с, а высокая скорость является важной тенденцией в разработке оптических трансиверов. Благодаря быстрому развитию центров обработки данных и облачных вычислений спрос на скорость передачи данных увеличивается, и 400 ГБ/с или даже 1 ТБП оптических трансиверсах постепенно вводятся на рынок.

Оптические приемопередатчики широко используются в различных сценариях общения и стали незаменимой частью современных сетей связи. В центрах обработки данных оптические приемопередатчики используются для подключения серверов, устройств хранения и сетевых устройств для достижения высокоскоростной передачи данных и сетевой взаимосвязи. В корпоративных сетях оптические приемопередатчики используются для подключения сетевых устройств на предприятии, расширения охвата сети и увеличения скорости передачи данных. В сети операторов телекоммуникаций оптические трансиверы используются для подключения сетевых устройств в разных регионах для достижения высокоскоростной передачи данных по регионам.

Оптические приемопередатчики также используются в телевизионных и радиостанциях для передачи высококачественных аудио и видеосигналов для обеспечения беспроводной передачи сигналов. В военных системах коммуникации оптические приемопередатчики предоставляют очень безопасные и надежные гарантии связи для передачи конфиденциальной информации и инструкций команд.

С разработкой новых технологий, таких как 5G и Интернет вещей, требования к скорости передачи данных и надежности становятся выше и выше. Будущие оптические приемопередатчики будут поддерживать более высокие показатели передачи, такие как 400 Гбит / с или даже 1 Тбит / с, для удовлетворения растущего спроса на передачу данных. В то же время энергопотребление оптических приемопередатчиков будет дополнительно уменьшено в соответствии с потребностями зеленых центров обработки данных и краевых вычислений.