Optilise transiiveri mooduli funktsioon töötab fotoonika kaudu
Nov 03, 2025|
Optiline transiiver moodul teisendab elektrilised signaalid optilisteks signaalideks ja vastupidi, kasutades fotoonilise põhimõtteid. Optilise transiiveri mooduli funktsioon keskendub valgust kiirgavatele pooljuhtlaseritele ja valgust vastuvõtvatele fotodetektoritele, võimaldades kahesuunalist andmeedastust fiiberoptiliste kaablite kaudu. See fotoelektriline muundamine toimub footonite kontrollitud manipuleerimise teel infrapuna lähedal-lainepikkustel.
Põhilised fotoonilised komponendid võimaldavad signaali muundamise
Optilise transiiveri mooduli põhifunktsioon põhineb kahel fotoonilisel{0}}alamsõlmel, mis töötavad paralleelselt. TOSA (edastav optiline alam{2}}agregaat) töötleb väljuvaid signaale, ROSA (vastuvõttev optiline alam{3}}agregaat) aga sissetulevaid signaale.
TOSA sees on pooljuht-laserdioodid esmase valgusallikana. Need seadmed kasutavad koherentse valguse tekitamiseks pooljuhtmaterjalide kvantmehaanilisi efekte. Kui elektronid rekombineeruvad pooljuhi p-n-siirde aukudega, kiirgavad footonid teatud lainepikkustel-lühiala rakenduste puhul tavaliselt 850 nm ja pikema vahemaa korral 1310 nm või 1550 nm.
ROSA fotodetektor töötab pöördprotsessi kaudu. Kui footonid löövad vastu fotodetektori pooljuhtmaterjali, tekitavad nad fotoelektrilise efekti kaudu elektron{1}}augupaare. See loob elektrivoolu, mis on võrdeline sissetuleva optilise signaali intensiivsusega.
Transimpedantsvõimendi (TIA) muudab fotodetektori voolu koheselt pingesignaalideks. See võimendus on oluline, kuna fotovool on sageli mikroamprite vahemikus ja vajab võimendust, enne kui digitaalsed signaalitöötlusahelad suudavad seda tõlgendada.
Elektri{0}}optiliseks-muundamise tee
Edastusprotsess algab siis, kui võrguseadmed saadavad elektrilised andmesignaalid transiiveri elektriliidesele. Need signaalid kannavad digitaalset teavet, mis on kodeeritud pinge variatsioonidena, mis töötavad tavaliselt mitme gigabiti kiirusel. Optilise transiiveri mooduli funktsiooni mõistmine selles etapis näitab, kuidas elektrilised signaalid muutuvad valgusimpulssideks.
Draiveri kiip konditsioneerib neid elektrilisi signaale enne, kui need jõuavad laserdioodini. Juht peab täitma kaks kriitilist ülesannet: hoidma alalisvoolu eelpingestust üle laseri lävivoolu (laserimiseks vajalik minimaalne vool) ja rakendama tegelikke andmeid edastava modulatsioonivoolu.
VCSEL-id (vertikaalsed-õõnsuspinnad-emiteerivad laserid) on muutunud kaasaegsetes transiiverites domineerivaks, kuna vajavad madalamat lävivoolu-ligikaudu 1-2 mA võrreldes 30 mA traditsiooniliste servi kiirgavate laserite puhul. Madalam lävivool tähendab otseselt väiksemat energiatarbimist, mis on tihedates andmekeskuste keskkondades, kus töötavad samaaegselt tuhanded transiiverid, oluliselt.
Laseri väljund läbib intensiivsuse modulatsiooni. Lihtsa sisse--off keying (OOK) modulatsiooni korral vastab bitt "1" suurele optilisele võimsusele ja "0" madalale võimsusele või selle puudumisele. Täiustatud transiiiverid kasutavad PAM-4 (impulsi amplituudmodulatsiooni) kodeeringut, mis kasutab nelja erinevat võimsustaset, et edastada kaks bitti sümboli kohta, kahekordistades tõhusalt andmeedastuskiirust modulatsioonisagedust suurendamata.
Kaasaegsed kiired{0}}moodulid sisaldavad tagasisidemehhanisme. Monitori fotodiood proovib osa laserväljundist ja edastab selle teabe tagasi juhtahelasse. See tagasisideahel kompenseerib temperatuuri-indutseeritud laseri jõudluse kõikumisi ja säilitab ühtlase optilise väljundvõimsuse muutuvates keskkonnatingimustes.
Silicon Photonics integreerimine suurendab jõudlust
Ränifotoonika kujutab endast paradigma muutust optiliste transiiverite valmistamisel. See tehnoloogia integreerib fotoonilised komponendid otse räni kiipidele, kasutades CMOS-ühilduvaid tootmisprotsesse, muutes oluliselt optilise transiiveri mooduli funktsiooni suurema integratsioonitiheduse kaudu.
See lähenemisviis pakub mitmeid eeliseid. Tootmiskulud vähenevad, kuna ränifotoonika kasutab olemasolevat pooljuhtide valmistamise infrastruktuuri. Integratsioonitihedus suurendab dramaatiliselt-mitu fotoonfunktsiooni, mis varem nõudsid diskreetseid komponente, saavad nüüd koos eksisteerida ühel kiibil, mille mõõtmed on vaid paar millimeetrit.
Ränifotoonika loob suurepäraselt passiivseid optilisi komponente, nagu lainejuhid, jaoturid ja modulaatorid. Valgus levib läbi mõnesaja nanomeetri suuruste mõõtmetega ränilainejuhtide, võimaldades keerulisi optilisi ahelaid minimaalses ruumis.
Räni fotoonika seisab aga silmitsi põhilise väljakutsega: räni on kaudne ribalaiusega pooljuht, mis muudab selle valguse emissiooniks ja telekommunikatsiooni lainepikkustel tuvastamiseks ebaefektiivseks. Insenerid lahendavad selle heterogeense integratsiooni abil, sidudes ränisubstraadiga III-V pooljuhtmaterjalid (mis kiirgavad ja tuvastavad tõhusalt valgust).
Hiljutised arengud ränifotoonikas on võimaldanud 400G ja 800G transiivereid kompaktsetes vormides. Ettevõtted arendavad praegu 1,6T transiivereid, mis kasutavad ränist fotoonilise integraallülituse, mis on suunatud tehisintellekti andmekeskuse rakendustele, kus ribalaiuse nõuded jätkuvalt suurenevad.
Lainepikkuse juhtimine fotoonilistes süsteemides
Erinevad lainepikkused teenivad optilistes transiiverites erinevaid eesmärke. Ühemoodilised kiudtransiiverid töötavad tavaliselt lainepikkustel 1310 nm või 1550 nm, kuna need lainepikkused kogevad ränidioksiidi minimaalset sumbumist -vähem kui 0,5 dB/km lainepikkusel 1310 nm ja veelgi madalamal 1550 nm juures.
Mitmemoodilised kiudsüsteemid kasutavad tavaliselt 850 nm lainepikkusi, kus VCSEL-id pakuvad kulutõhusaid valgusallikaid. Kuigi mitmemoodilisel kiul on suurem sumbumine ja modaalne hajuvus kui ühemoodilisel-moodi kiul, muudavad komponentide madalamad kulud selle atraktiivseks ka alla 300 meetri pikkuste rakenduste jaoks.
Lainepikkusjaotusega multipleksimise (WDM) tehnoloogiad mitmekordistavad võimsust, edastades ühe kiu kaudu korraga mitut lainepikkust. CWDM (jäme WDM) kasutab lainepikkusi, mis on vahemikus 1270-1610 nm, üksteisest 20 nm kaugusel. DWDM (Dense WDM) pakib kanalid palju tihedamaks, 0,8 nm (100 GHz) või 0,4 nm (50 GHz) vahega C-ribas (1530–1565 nm), võimaldades 80 või enama kanalit ühel kiul.
Tuunitavad laserid lisavad töö paindlikkust. Iga fikseeritud lainepikkuse varude säilitamise asemel saavad võrguoperaatorid kasutada häälestatavate laseritega transiivereid, mis reguleerivad käsu peale nende väljundlainepikkust. Tänapäevased häälestatavad transiiverid kasutavad termiliselt-häälestatud välisõõneslasereid või mikro-elektromehaanilisi süsteeme (MEMS), et saavutada lainepikkuse häälestamine 40–80 kanali ulatuses.
Täiustatud modulatsioon fotoonilise inseneri abil
Koherentne optiline ülekanne manipuleerib valgust kolmes mõõtmes: amplituud, faas ja polarisatsioon. See lähenemisviis eraldab igast lainepikkusest palju rohkem teabemahtu, võrreldes lihtsa intensiivsuse modulatsiooniga. Täiustatud optilise transiiveri mooduli funktsioon koherentsetes süsteemides võimaldab edastuskiirust 400 G ja rohkem.
Koherentsetes süsteemides kasutab saatja Mach{0}}Zehnderi modulaatoreid või elektro-optilisi modulaatoreid, et kodeerida andmeid nii valguslaine -faasi- kui ka kvadratuurkomponentidele. Kahe-polarisatsiooni ülekanne kahekordistab võimsust, moduleerides samaaegselt kahte ortogonaalset polarisatsiooni olekut.
Koherentses transiiveris olev vastuvõtja nõuab keerukat fotonilist integreerimist. See segab sissetuleva signaali kohaliku ostsillaatorlaseri valgusega, luues löögisagedusi, mis kannavad kodeeritud andmeid. Tasakaalustatud fotodetektorid salvestavad nii amplituudi- kui ka faasiteavet, mille kiired analoog---digitaalmuundurid töötlemiseks digitaliseerivad.
Digital Signal Processing (DSP) kiibid on muutunud tänapäevaste optiliste transiiverite lahutamatuks osaks. Need spetsiaalsed protsessorid kompenseerivad kiudude kahjustusi, nagu kromaatiline dispersioon ja polarisatsioonirežiimi hajumine, mis muidu piiraks edastuskaugusi. DSP-s rakendatud edasisuunas veaparanduse (FEC) algoritmid suudavad andmeid taastada isegi siis, kui signaali-/-müra suhted põhjustavad tavaliselt vigu.
Fotoonilise-elektroonilise ka-disaini lähenemisviis on võimaldanud 400G ZR+ transiiveritel edastada andmeid ilma optiliste võimenditeta üle 100-120 km kaugusele. See vahemaa nõudis varem spetsiaalseid DWDM-seadmeid, kuid sidusad ühendatavad transiiverid integreerivad selle funktsiooni nüüd standardsesse QSFP-DD-vormingusse.
Soojusjuhtimine fotoonilistes seadmetes
Laserdioodid on temperatuuri{0}}tundlikud komponendid. Hajutatud tagasiside (DFB) laseri väljundlainepikkus nihkub ligikaudu 0,1 nm Celsiuse kraadi kohta. 50 GHz kanalivahega (umbes 0,4 nm) DWDM-süsteemides põhjustaksid kontrollimatud temperatuurimuutused lainepikkuse triivi külgnevatesse kanalitesse, tekitades ülekõla.
Termoelektrilised jahutid (TEC) tagavad aktiivse temperatuuri stabiliseerimise. Need tahkis{1}}seadmed kasutavad Peltieri efekti laserdioodilt soojuse väljapumpamiseks, hoides temperatuuri ±0,01 kraadi piires. Termistor jälgib laseri temperatuuri ja juhtahel reguleerib TEC-voolu seadeväärtuse säilitamiseks.
Kiired{0}}transiiverid seisavad silmitsi täiendavate termiliste väljakutsetega. 400 G QSFP-DD moodul võib hajutada 12–14 vatti, samas kui 800 G moodulid võivad ületada 20 vatti. See võimsustihedus nõuab hoolikat termilist disaini, et vältida ülekuumenemist, mis halvendab jõudlust või lühendab komponentide eluiga.
Räni fotoonika pakub termilisi eeliseid, kuna ränil on suurepärane soojusjuhtivus (150 W/m·K). Fotoonilistes komponentides tekkiv soojus levib kiiresti üle ränisubstraadi, vähendades kohalikke kuumi kohti. Ränist fotooniliste seadmete lainepikkuse tundlikkus nõuab siiski temperatuuri juhtimist, eriti lainepikkuse{3}}kriitiliste rakenduste puhul.
Kahesuunalise jõuülekande uuendused
Kahesuunalised transiiverid edastavad ja võtavad vastu ühe kiu kaudu, vähendades kiu kasutust poole võrra ja vähendades paigalduskulusid. Need moodulid kasutavad iga suuna jaoks erinevat lainepikkust,{1}}näiteks 1310 nm ülesvoolu ja 1550 nm allavoolu. Optilise transiiveri mooduli funktsioon BiDi konfiguratsioonides nõuab täpset lainepikkuste eraldamist.
Fotooniline disain sisaldab lainepikkuse{0}}selektiivseid elemente. WDM-filter või optiline tsirkulaator eraldab kaks lainepikkust, suunates väljuva valguse kiududesse ja sissetuleva valguse fotodetektorisse. Filtri konstruktsioon peab pakkuma kanalite vahel suurt isolatsiooni, et vältida saatja valguse lekkimist vastuvõtjasse, mis sissetuleva signaali uputaks.
BiDi (kahesuunalised) transiiverid on eriti levinud Fiber{0}}to-home (FTTH) juurutustes ja andmekeskuste ühendustes, kus kiudude arv on piiratud. Neid kasutatakse ka 5G esiühendusvõrkudes, mis ühendavad kaugraadioüksused põhiriba töötlemisseadmetega.
Hiljutiste arengute hulka kuuluvad paralleelsed ühemoodilised kiud{0}}lähenemised. PSM4 (Parallel Single Mode 4 lanes) transiiverid kasutavad nelja eraldi kiudu edastamiseks ja nelja vastuvõtmiseks, kusjuures iga kiud kannab 25 Gbps, et saavutada 100G koguvõimsus. See lähenemisviis tasakaalustab kulusid (kasutades odavamaid lasereid) kiudude arvuga.
Uued fotoonilised tehnoloogiad
Kaas{0}}pakendatud optika (CPO) esindab järgmist arengut. Eespaneeli{2}}pesades olevate ühendatavate transiiverite asemel integreerib CPO fotoonmootorid otse lüliti ASIC-paketti. See välistab elektrilised SerDe-d (serializer-deserializer), mis praegu tekitab suurel kiirusel energiatarbimise ja signaali terviklikkuse probleeme.
Arendamisel on CPO lahendused 3,2T ja 6,4T kommutaatori portidele. NVIDIA Spectrum-X platvorm sisaldab ränifotoonikalüliteid, mis kasutavad 1,6T-portidega GPU-de ühendamiseks CPO-d. Fotooniline integratsioon vähendab latentsust, vähendab voolutarbimist 30–40% võrreldes ühendatava optikaga ja võimaldab suuremat porditihedust.
Lineaarsed ajamitehnoloogiad nagu LPO (Linear Pluggable Optics) lihtsustavad elektrilist liidest. Traditsioonilised transiiverid sisaldavad keerulist DSP-d ja ajastamislülitust vasejälgede poolt halvenenud signaalide taastamiseks. LPO-moodulid jätavad selle vooluringi välja, tuginedes hosti ASIC-i võrdsustusvõimalustele. See elektroonika vähenemine vähendab energiatarbimist ja mooduli maksumust, kuigi see piirab elektrilise ulatuse 1-2 meetrini.
Kvantpunktlaserid pakuvad intrigeerivaid võimalusi. Need pooljuhtlaserid kasutavad aktiivse piirkonnana nanomõõtmelisi kvantpunkte, pakkudes paremat temperatuuri stabiilsust ja potentsiaalselt madalamaid lävivoolusid kui tavalised kvantkaevu laserid. Mitmed ettevõtted uurivad kvantpunkttehnoloogiat järgmise põlvkonna transiiverite jaoks, kuigi kaubanduses on nende kasutamine piiratud.
Tegelikud-maailma jõudlustegurid
Fotooniliste komponentide teoreetilised võimalused seisavad silmitsi praktiliste piirangutega. Igas optilises ühenduspunktis koguneb sisestuskadu. LC-pistik tekitab 0,3–0,5 dB kadu. Kiuühendused lisavad veel 0,1 dB. 10 km pikkune kiudude ulatus vähendab lainepikkusel 1310 nm ligikaudu 3–4 dB. Need tegurid mõjutavad otseselt optilise transiiveri mooduli funktsiooni juurutatud võrkudes.
Lingi eelarve -erinevus saatja väljundvõimsuse ja vastuvõtja tundlikkuse vahel-peab ületama kogu teekadu koos vananemis- ja parandusliitmike varuga. 10 GBASE-LR-transiiver pakub tavaliselt 15–20 dB lingi eelarvet 10 km edastuse jaoks, võttes arvesse kõiki kadusid, hoides bitiveamäärad alla 10^–12.
Dispersiooniefektid muutuvad oluliseks suurema andmeedastuskiiruse korral. Kromaatiline dispersioon põhjustab erinevate lainepikkuste komponentide liikumist erinevatel kiirustel, levitades optilisi impulsse ja piirates maksimaalset edastuskaugust. 10 G korral piirab kromaatiline dispersioon standardse ühemoodi-kiu umbes 80 km-ni, enne kui on vaja hajuvuse kompenseerimist. DSP-ga sidusad transiiverid kõrvaldavad selle piirangu suuresti.
Modaalne dispersioon mitmemoodilises kius tekitab sarnaseid probleeme. Erinevad levimisviisid läbivad erineva pikkusega tee, põhjustades impulsi levikut. OM4 mitmemoodiline fiiber toetab 10 GBASE-SR-i kuni 400 meetrini, samas kui uuem OM5 kiudoptik laiendab seda optimeeritud modaalse ribalaiuse kaudu 440 meetrini.
Tööstusstandardid ja koostalitlusvõime
Mitme -allika lepingud (MSA) määravad koostalitlusvõime tagamiseks transiiveri vormitegurid ja elektriliidesed. SFP MSA lõi kompaktse vormiteguri, mis sai üldlevinud. SFP+ laiendas selle 10G-le, SFP28-le 25G-le ja SFP56-le 50G-le-kõik mehaaniliselt ühilduvates pakettides.
QSFP (Quad Small Form{0}}faktoriga ühendatav) koondab neli kanalit. QSFP+ toetab 40G (4×10G), QSFP28 toetab 100G (4×25G) ja QSFP-DD (Double Density) toetab kuni 400G kaheksa elektrirajaga. OSFP pakub suuremat võimsuse käitlemist 400G ja 800G rakenduste jaoks, kus soojusvajadus ületab QSFP{15}}DD võimalused.
IEEE 802.3 Etherneti standardid määravad füüsilise kihi omadused. 100GBASE-SR4 määratleb nelja-raja edastuse mitmemoodilise kiu kaudu kuni 100 meetrini. 100GBASE-LR4 kasutab nelja lainepikkust (CWDM) ühe-režiimiga kiududel 10 km ulatuses. 400 GBASE-DR4 standard määrab 400 G nelja paralleelse ühemoodi{16}}kiudu kaudu kuni 500 meetrini.
OpenConfigi ja YANG andmemudelid võimaldavad transiiveri parameetrite tarkvara{0}}määratletud juhtimist. Võrguoperaatorid saavad jälgida digitaaldiagnostika jälgimise (DDM) andmeid-, edastusvõimsust, vastuvõtuvõimsust, laseri nihkevoolu-ja reguleerida tööparameetreid ilma seadmetele füüsilise juurdepääsuta.
Praktilised juurutamise kaalutlused
Ühilduvusprobleemid on endiselt levinud väljakutse. Kõik transiiverid ei tööta kõigis seadmetes, isegi kui need on füüsiliselt ühilduvad. Võrguseadmete müüjad rakendavad mõnikord kontrolle, mis lükkavad tagasi kolmanda osapoole moodulid, mis nõuavad transiiveri EEPROM-is ühilduvat kodeerimist. Optilise transiiveri mooduli funktsiooni mõistmine aitab neid ühilduvusprobleeme diagnoosida.
Õige käsitsemine hoiab ära rikkeid. Optiline liides on kõige haavatavam punkt. Konnektori otspindade saastumine põhjustab signaali halvenemist või lingi tõrkeid. Üks tolmuosake, tavaliselt 1-10 mikromeetri suurune, võib märkimisväärselt blokeerida valgust, kui see asetseb optilise pistiku ümbrisel, mille südamiku läbimõõt on ühemoodilise kiu puhul vaid 9 mikromeetrit.
Paigaldusprotseduurid on olulised. Tehnikud peaksid alati enne ühendamist kontrollima pistikute otste kiudmikroskoobiga, puhastama sobivate alkoholi- ja ebemevabade salvrätikutega ning kasutama tolmukatteid, kui konnektorid pole otsas. Need lihtsad tavad hoiavad ära enamiku optiliste transiiveride probleemidest tootmisvõrkudes.
Toiteeelarve kontrollimine installimise ajal hoiab ära tulevased probleemid. Optilise võimsusmõõturi ja valgusallika kasutamine tegeliku sisestuskao mõõtmiseks kinnitab, et ühendus töötab usaldusväärselt. See mõõtmine tuvastab enne lingi tootmist alustamist probleemid, nagu halvad ühenduskohad, paindunud kiud või kahjustatud pistikud.
Toimivuse jälgimine ja diagnostika
Kaasaegsed optilised transiiverid rakendavad digitaalse optilise jälgimise (DOM) või digitaaldiagnostika jälgimise (DDM) funktsioone. Sisemised andurid mõõdavad põhiparameetreid iga paarisaja millisekundi tagant, salvestades tulemused loetavatesse registritesse. Need jälgimisvõimalused on tootmiskeskkondades optilise transiiveri mooduli funktsiooni jaoks olulised.
Temperatuuri jälgimine hoiatab operaatoreid soojusprobleemidest. Kui transiiver töötab pidevalt oma töövahemiku kõrgeimas otsas, võib see viidata šassii ebapiisavale jahutusele. Laseri nihkevoolu suundumused võivad ennustada eelseisvat laseri riket{2}}järk-järgult suurenev nihkevool, et säilitada konstantne optiline võimsus, viitab laseri halvenemisele.
Vastuvõetud optiline võimsus annab kohese lingi tervisenäidu. Järsk langus võib viidata kiu katkemisele või äsja tekkinud kadumisele. Järk-järguline langus võib viidata saastumisele, mis koguneb konnektoritesse või saatja vananemisele kaugemas otsas.
Edastusvõimsuse jälgimine kontrollib, kas laser töötab spetsifikatsioonide piires. Mõned transiiverid toetavad tarkvara-juhitavat saatevõimsuse reguleerimist, mis võimaldab operaatoritel vähendada lühikeste linkide väljundvõimsust, mis võib parandada vastuvõtja jõudlust, vältides ülekoormust.
Häire- ja hoiatusläved käivitavad teatisi, kui parameetrid ületavad normaalvahemikke. Need läved on tavaliselt konfigureeritud tehases, kuid neid saab kohandada konkreetsete juurutusstsenaariumide jaoks. Ennetav jälgimine võimaldab hooldust enne tõrgete ilmnemist, parandades võrgu üldist töökindlust.
Optiliste transiiverite toimimise aluseks olevad fotoonilised põhimõtted on arenenud laboratoorsetest uudishimutest{0}}masstoodetud komponentideni, mis võimaldavad ülemaailmset sideinfrastruktuuri. Kuna ribalaiuse nõuded kasvavad, eriti AI töökoormuse ja pilvandmetöötluse tõttu, muutub fotooniline integreerimine veelgi keerukamaks. Optilise transiiveri mooduli funktsioon on endiselt juurdunud valguse genereerimise, levimise ja tuvastamise fundamentaalses füüsikas, kuid insenertehnilised uuendused jätkavad kompaktsete ja kuluefektiivsete pakettidega saavutatava piiride nihutamist.
Korduma kippuvad küsimused
Milliseid lainepikkusi kasutavad optilised transiiverid ja miks?
Optilised transiiverid töötavad peamiselt kolmel lainepikkusel: 850 nm, 1310 nm ja 1550 nm. Need lainepikkused valitakse fiiberoptiliste omaduste põhjal. 850 nm lainepikkus töötab hästi mitmemoodilise kiu ja odava -VCSEL-iga lühikeste, alla 300 meetri vahemaade jaoks. Ühemoodi{9}}kiudsüsteemid kasutavad lainepikkust 1310 nm või 1550 nm, kuna ränidioksiidil on nende lainepikkuste juures minimaalne sumbumine{12}}umbes 0,35 dB/km lainepikkusel 1310 nm ja 0,25 dB/km lainepikkusel 1550 nm. 1550 nm aken kasutab ka erbium{19}}legeeritud kiudvõimendi tehnoloogiat, mis võimaldab pikamaa{20}}edastust.
Mille poolest ränifotoonika erineb traditsioonilistest optilistest transiiveritest?
Ränifotoonika integreerib optilised komponendid räni kiipidele, kasutades standardseid pooljuhtide tootmisprotsesse. Traditsioonilised transiiverid kasutavad trükkplaatidele kokkupandud diskreetseid komponente. Ränifotoonika võimaldab suuremat integratsioonitihedust, madalamaid tootmiskulusid mahus ja väiksemaid vormitegureid. Räni ei saa aga tõhusalt kiirata ega tuvastada valgust telekommunikatsiooni lainepikkustel, mistõttu on vaja hübriidintegratsiooni III-V pooljuhtidega. Tehnoloogia paistab silma passiivsete komponentide ja modulaatorite osas, sõltudes siiski traditsioonilistest laserite ja fotodetektorite pooljuhtidest. See kujutab endast optilise transiiveri mooduli funktsioonide arhitektuuri fundamentaalset arengut.
Mis põhjustab andmekeskustes optilise transiiveri rikkeid?
Kõige tavalisemad rikkerežiimid hõlmavad saastunud optilisi pistikuid, mis moodustavad ligikaudu 70% optilise lingi probleemidest. Temperatuuriga seotud{2}}probleemid põhjustavad laseri halvenemist või lainepikkuse triivi. Ebaõigest käsitsemisest tulenevad füüsilised kahjustused võivad kiu mõraneda või ühenduspesasid kahjustada. Elektriprobleemid, nagu pingetõus või ESD, võivad kahjustada draiveriahelaid või fotodetektoreid. Transiiverite ja hostseadmete vaheline ühildumatus tekitab lingi loomise probleeme. Need tõrked häirivad optilise transiiveri mooduli tööd ja nõuavad süstemaatilist tõrkeotsingut. Proaktiivne puhastamine, õiged käsitsemisprotseduurid, piisav jahutus ja regulaarne DOM-i jälgimine hoiavad ära enamiku riketest.
Kas saate samas võrgus kombineerida erinevaid transiiverite tüüpe?
Kiudlingi mõlemas otsas olevad transiiverid peavad kasutama ühilduvaid lainepikkusi, kiutüüpe ja modulatsioonivorminguid. Te ei saa otse ühendada 1310 nm transiiverit 1550 nm transiiveriga ega ühe-režiimiga transiiverit mitmerežiimilise transiiveriga. Erinevad vormitegurid (SFP, QSFP) võivad siiski koos töötada seni, kuni neil on ühilduvad optilised spetsifikatsioonid. BiDi transiiverid nõuavad sobitatud paare täiendavate lainepikkustega. Andmeedastuskiirus peab ühtima-10G transiiver ei saa suhelda 25G transiiveriga ilma kiiruse teisendusseadmeteta. Enne segatüüpi transiiveri kasutuselevõttu kontrollige alati optilist ühilduvust.