מבוא בסיסי של מודול אופטי

מבוא בסיסי של מודול אופטי

המודול האופטי מורכב ממכשירים אופטיים, מעגלים פונקציונליים וממשקים אופטיים. המכשירים האופטואלקטרוניים כוללים שני חלקים: שידור וקבלה. בקיצור, תפקידו של המודול האופטי הוא להמיר את האות החשמלי לאות האופטי בקצה השליחה. לאחר שידור האות האופטי דרך הסיב האופטי, הקצה המקבל ממיר את האות האופטי לאות החשמלי.

חלק השידור הוא: האות החשמלי המבוא של קצב סיביות מסוים מעובד על ידי שבב הכונן הפנימי, ולאחר מכן מניע את הלייזר המוליך למחצה (LD) או דיודה פולטת אור (LED) לפלוט את האות האופטי המאופנן בקצב המתאים. מעגל הבקרה האוטומטי של הספק האופטי הפנימי מצויד כדי לשמור על הספק האות האופטי של הפלט יציב.

החלק המקבל הוא: מודול כניסת האות האופטי עם קצב סיביות מסוים מומר לאות חשמלי על ידי דיודת הזיהוי האופטי, והאות החשמלי עם קצב הסיביות המתאים יוצא לאחר הקדם מגבר.

-קונספט בסיסי של מודול אופטי-

מודול פורט-אופטי הוא השם הכללי של קטגוריות מודולים שונות, המתייחס בדרך כלל למודול משולב של מקלט משדר אופטי

-פונקציה של מודול אופטי-

תפקידו פשוט לממש את ההמרה בין אותות אופטיים לאותות חשמליים.

-מבנה מודול אופטי-

מודול אופטי מורכב בדרך כלל ממשדר אופטי, מקלט אופטי, מעגל פונקציונלי וממשק אופטי (חשמלי).

במשדר, שבב הנהג מעבד את האות החשמלי המקורי, ולאחר מכן מניע את הלייזר המוליך למחצה (LD) או דיודה פולטת אור (LED) כדי לפלוט אות אופטי מאופנן.

הנמל נמצא בקצה המקבל. לאחר שהאות האופטי נכנס, הוא מומר לאות חשמלי על ידי דיודת הזיהוי האופטי, ולאחר מכן מוציא אות חשמלי דרך הקדם-מגבר.

-סיווג מצב אופטי-

- היסטוריית פיתוח של מצב אופטי-

-מבוא לאריזת מודול אופטי-

יש מגוון רחב של תקני אריזה עבור מודולים אופטיים, בעיקר בגלל:

》מהירות הפיתוח של טכנולוגיית תקשורת סיבים אופטיים מהירה מדי. מהירות המודול האופטי עולה, וגם הנפח מצטמצם, כך שמדי כמה שנים יונפקו תוויות אריזה חדשות

מדויק גם קשה להיות תואם בין תקני אריזה חדשים לישנים.

》תרחישי היישום של מודולים אופטיים מגוונים. מרחקי שידור שונים, דרישות רוחב פס ומקומות שימוש, התואמים לסוגים שונים של סיבים אופטיים בשימוש, גם מודולים אופטיים שונים.

יציאת GBIC

GBIC הוא Giga Bitrate Interface Converter.

לפני שנת 2000, GBIC הייתה אריזת המודול האופטי הפופולרית ביותר וצורת מודול הגיגה-ביט הנפוצה ביותר.

יציאת SFP

בגלל הגודל הגדול של GBIC, SFP הופיע מאוחר יותר והחל להחליף את GBIC.

SFP, השם המלא של Small Form-factor Pluggable, הוא מודול אופטי קטן שניתן להחלפה חמה. גודלו הקטן יחסית לאריזת GBIC. הגודל של SFP קטן בחצי מזה של מודול GBIC, וניתן להגדיר יותר מפי שניים ממספר היציאות באותו פאנל. מבחינת תפקוד, יש הבדל קטן בין השניים, ושניהם תומכים בחיבור חם. רוחב הפס המרבי הנתמך על ידי SFP הוא 4Gbps

Oral XFP

XFP הוא 10-Gigabit Small Form-factor Pluggable, שניתן להבין אותו במבט חטוף. זהו SFP של 10 גיגה-ביט.

XFP מאמצת מודול טורי חד-ערוץ בעל מהירות מלאה המחובר באמצעות XFI (ממשק טורי 10Gb), שיכול להחליף את Xenpak ונגזרותיו.

יציאת SFP+

SFP+, כמו XFP, הוא מודול אופטי 10G.

הגודל של SFP+ זהה לזה של SFP. הוא קומפקטי יותר מ-XFP (מופחת בכ-30%), וגם צריכת החשמל שלו קטנה יותר (מופחתת על ידי כמה פונקציות בקרת אותות).

O SFP28

ה-SFP עם קצב של 25Gbps נובע בעיקר בגלל שהמודולים האופטיים של 40G ו-100G היו יקרים מדי באותה תקופה, אז ערכת מעבר הפשרה הזו נעשתה.

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

ממשק SFP בעל ארבעה ערוצים. טכנולוגיות מפתח בוגרות רבות ב-XFP יושמו בעיצוב זה. ניתן לחלק את QSFP ל-4 לפי מהירות × 10G QSFP+、4 × 25G QSFP28、8 × 25G QSFP28-DD מודול אופטי וכו'.

קח את QSFP28 כדוגמה, אשר חל על יציאת גישה 4 × 25GE. ניתן להשתמש ב-QSFP28 לשדרוג מ-25G ל-100G ללא 40G, מה שמפשט מאוד את הקושי בכבלים ומפחית עלויות.

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

QSFP-DD, שהוקם במרץ 2016, מתייחס ל"צפיפות כפולה". הוסף שורה של ערוצים ל-4 הערוצים של ה-QSFP ושנה אותם ל-8 ערוצים.

זה יכול להיות תואם לתוכנית QSFP. עדיין ניתן להשתמש במודול QSFP28 המקורי, פשוט הכנס מודול נוסף. מספר אצבעות הזהב של OSFP-DD הוא פי שניים מזה של QSFP28.

כל QSFP-DD מאמץ פורמט אות PAM4 של 25Gbps NRZ או 50Gbps. עם PAM4, זה יכול לתמוך עד 400Gbps.

OSFP

OSFP, Octal Small Form Factor Pluggable, "O" מייצג "אוקטלי", שהושק רשמית בנובמבר 2016.

הוא נועד להשתמש ב-8 ערוצים חשמליים למימוש 400GbE (8*56GbE, אך אות 56GbE נוצר על ידי לייזר 25G DML תחת אפנון של PAM4), וגודלו מעט יותר גדול מ-QSFP-DD. למנוע האופטי ולמשדר עם הספק גבוה יותר יש ביצועי פיזור חום מעט טובים יותר.

CFP/CFP2/CFP4/CFP8

מודול תקשורת אופטי בחלוקת אורך גל צפופה. קצב השידור יכול להגיע ל-100-400Gbpso

CFP תוכנן על בסיס ממשק SFP, עם גודל גדול יותר ותומך בהעברת נתונים של 100Gbps. CFP יכול לתמוך באות בודד של 100G ובאות 40G אחד או יותר.

ההבדל בין CFP, CFP2 ו- CFP4 הוא נפח. הנפח של CFP2 הוא מחצית מזה של CFP, ו-CFP4 הוא רבע מזה של CFP. CFP8 הוא טופס אריזה שהוצע במיוחד עבור 400G, וגודלו שווה ערך ל-CFP2. תמכו בקצבי ערוצים של 25Gbps ו-50Gbps, וממשו קצב מודול של 400Gbps באמצעות ממשק חשמלי של 16x25G או 8×50.