Оптически трансceiver ядро за преобразуване на оптически електрически сигнали

Оптичният трансивър и решенията за съгласуване на влакната са критични за гарантиране на оптимална производителност и надеждност в мрежите с оптични влакна, тъй като несъответстващите компоненти могат да доведат до загуба на сигнал, увеличени стойности на битовата грешка (BER) и намалени разстояния на предаване. Тези решения включват избор на трансивъри и кабели от оптично влакно, които са съвместими по отношение на размера на ядрото, режима (единичен режим спрямо многомодов режим), дължината на вълната и типа на конектора, адаптирани към конкретни изисквания на приложението. Влакното с единичен режим (SMF) има малко ядро (9μm) и е проектирано за предаване на дълги разстояния (до 100 km или повече), използвайки трансивъри, работещи на дължини на вълната 1310 nm, 1550 nm или 1610 nm. SMF се комбинира с трансивъри, използващи лазерни диоди (например DFB или EML лазери), които излъчват тесни, фокусирани лъчи, минимизиращи дисперсията. Например, 10G SFP+ трансивър, работещ на 1550 nm, е идеално съчетан с G.652D SMF за метрополни или дълги мрежи, използвайки ниско затихване при тази дължина на вълната. Многомодово влакно (MMF), с по-големи ядра (50μm или 62.5μm), се използва за кратки разстояния (до 550 m) и се комбинира с трансивъри, използващи VCSEL или LED източници на светлина при 850 nm или 1300 nm. MMF от тип OM3 и OM4, оптимизирани за 850 nm, се комбинират с трансивъри от 10G, 40G или 100G (например QSFP28) за връзки в центрове за данни, тъй като тяхното произведение от честотна лента и разстояние поддържа предаване с висока скорост по кратки линкове. Съвместимостта на конекторите е друг важен аспект. Трансивърите с LC конектори обикновено се комбинират с влакна, завършващи с LC конектори, осигурявайки ниски загуби при включване, докато SC или ST конектори може да се използват в определени индустриални или стари системи. Конекторите с наклонен полир (APC) се предпочитат за връзки с SMF, използващи дължини на вълната, чувствителни към обратно отразяване (например 1550 nm), тъй като те намаляват загубите при отразяване в сравнение с конекторите с ултра физически контакт (UPC). Съгласуването на дължината на вълната е съществено, за да се избегне прекомерното затихване. Например, трансивъри с 850 nm не трябва да се използват с SMF, тъй като MMF е оптимизиран за тази дължина на вълната и обратното. Трансивърите с WDM (мултиплексиране по дължина на вълната) изискват прецизно съгласуване с влакно, което поддържа конкретната мрежа от дължини на вълната (например ITU T G.694.1 за C-диапазона), осигурявайки канали, които не се влияят един на друг. Анализът на мощностния бюджет е част от решенията за съгласуване, изчислявайки общите допустими загуби (мощност на изхода на трансивъра минус чувствителност на приемника) и осигурявайки, че затихването на влакното, загубите на конекторите и загубите при свързване не надвишават този бюджет. Например, 40G QSFP+ трансивър с мощностен бюджет от 10 dB трябва да се комбинира с влакнени линии с общо затихване ≤10 dB, като се вземат предвид фактори като дължината на кабела и броят на конекторите. Освен това околната среда също влияе на съгласуването. Индустриални трансивъри, работещи в диапазона от 40°C до 85°C, се комбинират с издръжливи влакнени кабели (например бронирани) за външни или тежки условия, докато трансивърите за центрове за данни (0°C до 70°C) използват стандартни MMF или SMF. Правилното документиране и тестване (например използвайки OTDR или измервател на мощност) потвърждават, че съчетаването на трансивъра и влакното отговаря на спецификациите, осигурявайки производителността на мрежата и намалявайки времето за диагностициране.