Optický transceiver: Hlavná hnacia sila komunikácie s optickou vlákninou

V moderných vysokorýchlostných komunikačných sieťach zohrávajú optickú transceivers dôležitú úlohu. Ako kľúčová súčasť komunikačných systémov optických vlákien si optické vysielače nielen uvedomujú konverziu medzi elektrickými signálmi a optickými signálmi, ale tiež podporujú významné zlepšenie rýchlosti a spoľahlivosti prenosu údajov.

Optický vysielač , to znamená, integrovaný optický modul transceiveru, sa skladá hlavne z optického vysielača (optický vysielač) a optického prijímača (optický prijímač). Optický vysielač je zodpovedný za premenu elektrických signálov na optické signály a ich prenos cez optické vlákna; Zatiaľ čo optický prijímač je zodpovedný za premenu prijatých optických signálov späť na elektrické signály. Tento proces sa zdá byť jednoduchý, ale v skutočnosti zahŕňa komplexnú technológiu optoelektronickej konverzie a presný návrh optickej cesty.

Optický vysielač obsahuje čip vodiča a polovodičový laser (napríklad LD alebo LED). Po spracovaní vstupného elektrického signálu pomocou čipu vodiča je laser poháňaný emitom optického signálu zodpovedajúcou rýchlosťou. Optický prijímač používa fotodetekciu diódy (napríklad PIN alebo APD) na prevod optického signálu na elektrický signál, ktorý sa potom zosilní predzosilňovačom a výstupom. Medzi základné komponenty optických transceiverov patrí TOSA (vysielajúce optické komponenty), ROSA (optické komponenty prijímača) a BOSA (prenos optických komponentov) a náklady na tieto komponenty predstavujú viac ako 60% z celkových nákladov na optické moduly.

Optické vysielače sú klasifikované mnohými spôsobmi, ako je napríklad obalová forma, rýchlosť prenosu a topológia siete. Podľa obalovej formy možno optické vysielače rozdeliť na 1 × 9, GBIC, SFF, SFP, XFP, SFP, SFP28, CFP4, QSFP a ďalšie typy. Medzi nimi sú moduly SFP (Pluggable Form Faktor) široko používané v zariadeniach, ako sú spínače a smerovače kvôli svojej malej veľkosti a vysokej hustote portov.

Podľa rýchlosti prenosu sa optické vysielače pohybujú od 155 MB/s do 400 GB/s a vysoká rýchlosť je dôležitým trendom pri vývoji optických vysielateľov. S rýchlym vývojom dátových centier a cloud computingu sa zvyšuje dopyt po prenose údajov a na trh sa postupne zavádzajú o 400 GB/s alebo dokonca 1 Tbps.

Optické vysielače sa široko používajú v rôznych komunikačných scenároch a stali sa nevyhnutnou súčasťou moderných komunikačných sietí. V dátových centrách sa optické transceivery používajú na pripojenie serverov, úložných zariadení a sieťových zariadení na dosiahnutie vysokorýchlostného prenosu údajov a prepojenia siete. V podnikových sieťach sa optické transceivery používajú na pripojenie sieťových zariadení v rámci podniku, rozšírenie sieťového pokrytia a zvýšenie rýchlosti prenosu údajov. V sieťach operátora telekomunikačných operátorov sa optické transceivery používajú na pripojenie sieťových zariadení v rôznych regiónoch na dosiahnutie vysokorýchlostného prenosu údajov v regiónoch.

Optické transceivery sa používajú aj v televíznych a rozhlasových staniciach na prenos vysokokvalitných zvukových a video signálov na zabezpečenie bezstratového prenosu signálov. Vo vojenských komunikačných systémoch poskytujú optické transceivery vysoko bezpečné a spoľahlivé komunikačné záruky na prenos citlivých informácií a pokynov na príkaz.

Vďaka rozvoju vznikajúcich technológií, ako sú 5G a internet vecí, sa požiadavky na rýchlosť prenosu údajov a spoľahlivosť zvyšujú a vyššie. Budúci optickí vysielače budú podporovať vyššie rýchlosti prenosu, napríklad 400 Gbps alebo dokonca 1 Tbps, aby uspokojili rastúci dopyt po prenose údajov. Zároveň sa bude viac znížiť spotreba energie optických vysielateľov, aby vyhovovala potrebám ekologických dátových centier a výpočtových výpočtov.