Nan epòk jodi a ki santre sou done -, soti nan estasyon baz 5G rive nan entèkoneksyon sant done ak transmisyon videyo ki gen gwo -definisyon, tout otowout enfòmasyon yo konte sou yon eleman prensipal: transmetè optik la.
Kòm "pwen depa" nan yon sistèm kominikasyon optik, transmetè optik la responsab pou konvèti siyal elektrik nan siyal optik ak kouple yo nan fib optik la. Atik sa a fouye nan prensip teknik yo, eleman kle yo, espesifikasyon debaz yo, ak tandans teknoloji endistri yo nan transmetè optik pou 2024-2025.
1. Ki sa ki yonEmetè optik?
Yon transmetè optik se yon aparèy konvèsyon elektwo-optik. Nan kouch fizik la, workflow operasyonèl li yo ka rezime nan twa etap:
Pwosesis Antre:Resevwa siyal elektrik nan ekipman rezo (tankou switch ak routeurs).
Elektwo-konvèsyon optik:Modil sous limyè a (lazè dyod oswa dirije) atravè yon sikwi chofè, konvèti 0/1 bit yo nan siyal elektrik la nan pulsasyon limyè ki reprezante on / off eta oswa chanjman faz.
Sòti kouple:Efikas enjekte limyè a nan yon fib optik (sèl -mòd oswa milti- mòd) lè l sèvi avèk lantiy oswa teknik kouti dirèk.
Tou depan de senaryo aplikasyon an, transmetè yo anjeneral pake andedan modil optik branche (tankou SFP, QSFP-DD, OSFP) oswa kòm yon pati nan emisyon-transmetè videyo optik ak sistèm transmisyon fib optik analòg.
2. Analiz de eleman teknoloji debaz yo
Yon -transmetè optik pèfòmans segondè konsiste sitou nan twa pati sa yo, ki reprezante yon pati enpòtan nan difikilte teknik la ak pri:
2.1 Sous limyè: VCSEL, FP, DFB, ak EML
Sous limyè a detèmine longèdonn, pouvwa, ak distans transmisyon transmetè a.
VCSEL (Vètikal-Sifas Kavite-Emisyon Lazè):Domine aplikasyon milti-mòd kout-(nan lespas 100 mèt), tankou modil optik SR (Short Range) nan sant done yo. Avantaj yo enkli konsomasyon pouvwa ki ba, pri ki ba, ak fasilite nan entegrasyon gwo -echèl etalaj.
FP (Fabry-Perot Lazè):Itilize pou aplikasyon pou-etap bonè-a-moyen distans; kounye a ap elimine pwogresivman nan aplikasyon ki gen gwo -favè lazè DFB.
DFB (Lazè Feedback distribye):Chwal travay la pou transmisyon yon sèl-mòd. Li reyalize yon sèl pwodiksyon mòd longitudinal atravè yon bati-nan griyaj, sa ki lakòz yon etwat linewidth espèk ak sanksyon dispèsyon ki ba, apwopriye pou distans soti nan 10km a 80km nan rezo métro ak long-liy kòf bwote.
EML (Electro-absòpsyon Modulated Lazè):Kounye a chwa prensipal la pou rezo dorsal 400G/800G gwo vitès-. Li entegre yon lazè ak yon elektwo-modilatè absòpsyon, simonte efè "chirp" ki asosye ak lazè dirèkteman modulation (DML) nan frekans segondè, sipòte yon sèl -pousantaj longèdonn 100Gbps ak pi lwen.
2.2 Awondisman Chofè
Dyòd lazè mande pou aktyèl patipri ki estab ak aktyèl modulasyon. Chip chofè yo nan transmetè gwo-vitès yo mande pou gwo lineyè (sitou pou modulasyon PAM4) ak konsomasyon pouvwa ki ba. Kòm vitès ogmante a 112Gbps e menm 224Gbps, konsepsyon chip chofè a te vin tounen yon kou boutèy kritik limite pèfòmans transmetè.
2.3 Anbalaj ak kouple optik
Presizyon anbalaj pou transmetè yo bezwen rive nan nivo sub-mikwòn. Pou transmetè fotonik Silisyòm (Silisyòm Photonics), yo souvan itilize teknoloji baskile -chip pou entegre chip lazè a ak chip fotonik ki baze sou Silisyòm-, limyè kouple nan gid ond la atravè kouple kwen oswa kouple griyaj.
3. Endikatè pèfòmans kle yo
Lè w ap evalye oswa chwazitransmetè optik, enjenyè yo ta dwe konsantre sou paramèt kle sa yo:
Longèdonn:850nm (milti-mòd), 1310nm (zewo dispèsyon), 1550nm (pi ba pèt). Teknoloji CWDM ak DWDM itilize plizyè longèdonn ant 1260nm ak 1650nm pou multiplexage divizyon longèdonn.
Sòti pouvwa optik:Tipikman mezire an dBm. Pi long distans transmisyon mande pou pi wo pwodiksyon pouvwa, ki dwe kenbe pi ba pase papòt efè ki pa lineyè fib optik la.
Pwopòsyon disparisyon (ER):Rapò mwayèn pouvwa optik pou lojik "1" ak lojik "0". Yon pi gwo rapò disparisyon rezilta nan yon pi bon rapò siyal-a-bri nan reseptè a ak yon pi ba Bit Error To (BER).
Dyagram je:Yon metrik entwisyon pou bon jan kalite siyal. Nan tès transmetè gwo -vitès, dyagram je a dwe konfòme yo ak estanda IEEE oswa MSA (Multi-Source Agreement) espesifikasyon mask je yo, pou asire yon ti kras depase ak bri.
Longèdonn Sant ak Lajè Spectral:Pou sistèm DWDM, longèdonn transmetè a dwe bloke sou kadriyaj ki espesifye nan ITU-T. Yon lajè espèk pi etwat amelyore tolerans ak dispèsyon kromatik.
4. endistri tandans: Evolisyon de 400G pou 1.6T
Kondwi pa kwasans eksponansyèl nan demann Pleasant soti nan fòmasyon modèl AI ak cloud computing,transmetè optikteknoloji ap sibi chanjman san parèy:
4.1 Avènman epòk 200G Wavelength Single-
800G modil optik yo kounye a ap deplwaye nan echèl, entèn itilize achitekti transmetè tankou 8x100Gbps oswa 4x200Gbps. Dirijan manifaktirè endistri yo ap devlope yon sèl -longè ond 200G EML ak Silisyòm fotonik modulateur, pave wout la pou modil optik 1.6T.
4.2 Komèsyalizasyon akselere nan fotonik Silisyòm
Transmetè disrè tradisyonèl yo (DFB ak modulateur separe) ap fè fas a pwoblèm nan pri ak gwo -entegrasyon dansite. Silisyòm fotonik ogmante pwosesis CMOS pou entegre modulatè sou yon substrate Silisyòm, konbine avèk lazè ekstèn oswa ibrid -entegre III-V, reyalize gwo -sede, ba-pri gwo-entegrasyon fotonik.
4.3 Lineary Drive Pluggable Optics (LPO) ak Ko-optik pake (CPO)
Pou diminye konsomasyon pouvwa nan sant enfòmatik AI, teknoloji LPO ap parèt. Transmetè LPO elimine tradisyonèl DSP (Digital Signal Processor), lè l sèvi avèk chips chofè lineyè pou kondwi dirèkteman lazè a, diminye konsomasyon pouvwa a apeprè 50%. Gade pi devan, teknoloji CPO gen pou objaktif pou pake transmetè optik ansanm ak chip switch la, fondamantalman rezoud pwoblèm nan gwo -pèt siyal elektrik frekans nan tras PCB.
4.4 Dekouvèt nan -Fim Mens Lityòm Niobate (TFLN)
Nan pouswit pi gwo Pleasant ak pi ba konsomasyon pouvwa, mens -fim ityòm niobate modulatè yo te vin tounen yon otspo rechèch. Yo ofri linéarité siperyè ak gwo Pleasant konpare ak Silisyòm fotonik ak modulateur InP, pozisyon yo pou yo jwe yon wòl enpòtan nan pwochen -jenerasyon 1.6T/3.2T transmetè.
5. Konklizyon
Transmetè optik la se pa sèlman pwen depa fizik kominikasyon optik, men tou "motè debaz la" ki detèmine Pleasant rezo a, distans transmisyon, ak pri sistèm lan.
Pou itilizatè endistri yo, lè w ap chwazi solisyon transmetè optik, li esansyèl pou gade pi lwen pase paramèt "pousantaj". Yon evalyasyon konplè ta dwe gen ladan:
Senaryo aplikasyon:Entèkoneksyon kout-nan sant done yo parapò ak rezo kolòn vètebral telekominikasyon long-.
Estrikti pri:Solisyon VCSEL yo apwopriye pou aplikasyon pou gwo -echèl kout-distans; Fotonik EML ak Silisyòm yo apwopriye pou senaryo-wo pèfòmans.
Fyab chèn ekipman pou:Kapasite pou chips lazè gwo-vitès rete sere. Chwazi manifakti ki gen kapasite R&D endepandan oswa chèn ekipman ki estab se enpòtan anpil.
Avèk eksplozyon an nan demann pou pouvwa kalkile AI, endistri kominikasyon optik la ap tranzisyon soti nan modèl tradisyonèl "optik kondwi elektrisite" nan direksyon pou yon nouvo epòk nan "optik defini rezo." Kòm pwen an kòmanse nan rezo optik la, chak kwasans teknolojik nan transmetè optik pral defini plafon an Pleasant pou pwochen jenerasyon an nan enfrastrikti dijital ak entèlijan.
