Φωτικοί Αποδέκτες Πυρήνας για την Μετατροπή Φωτικο-Ηλεκτρικού Σήματος

Οι λύσεις οπτικών δέκτων-αποδέκτες περιλαμβάνουν μια σειρά από στρατηγικές υλικού και σχεδιασμού που επιτρέπουν τη μετατροπή ηλεκτρικών σημάτων σε οπτικά σήματα (και αντίστροφα) για μεταφορά δεδομένων υψηλής ταχύτητας μέσω δικτύων οπτικών ινών. Οι λύσεις αυτές είναι προσαρμοσμένες σε διάφορες εφαρμογές, από διασύνδεσεις κέντρων δεδομένων μικρής εμβέλειας (DCI) έως συνδέσεις τηλεπικοινωνιών μεγάλης απόστασης, αντιμετωπίζοντας τις ανάγκες για ταχύτητα, απόσταση, αποδοτικότητα ενέργειας και επεκτασιμότητα δικτύου Στον πυρήνα κάθε λύσης οπτικού δέκτη είναι η ίδια η μονάδα δέκτη, διαθέσιμη σε συντελεστές φόρμας όπως SFP (Small Form Factor Pluggable), QSFP (Quad Small Form Factor Pluggable) και CFP (C Form Factor Pluggable), ο καθένας βελτι Για παράδειγμα, οι ενότητες SFP + κυριαρχούν στις εφαρμογές 10G μικρής εμβέλειας (μέχρι 10 χλμ.) στα επιχειρηματικά δίκτυα, ενώ οι ενότητες QSFP DD (Double Density) υποστηρίζουν 400G και 800G για συνδέσεις κέντρων δεδομένων υψηλής πυκνότητας. Ένα βασικό στοιχείο αυτών των λύσεων είναι η επιλογή της οπτικής τεχνολογίας: οι διόδοι VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) προτιμούνται για εφαρμογές μικρής εμβέλειας (≤ 100m) πολυμέσων ινών (MMF) λόγω του χαμηλού κόστους και Για μεγαλύτερες αποστάσεις (≥1 χλμ.) μέσω μονοτροπικής ινώδους ινών (SMF), χρησιμοποιούνται λέιζερ εκπομπής άκρων (EEL) ή λέιζερ κατανεμημένης ανάδρασης (DFB), προσφέροντας υψηλότερη ισχύ και στενότερη ανοχή μή Οι συνεκτικοί οπτικοί δέκτες, που αξιοποιούν προηγμένες τεχνικές διαμόρφωσης όπως το QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) και το 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), επιτρέπουν τη μετάδοση σε κλίμακα τεραμπιτ σε χιλιάδες χιλι Η αποδοτικότητα ενέργειας είναι μια κρίσιμη εξέταση σχεδιασμού, με σύγχρονες λύσεις (π.χ. 400G ZR δέκτες) να λειτουργούν σε <8W για να ελαχιστοποιήσουν την παραγωγή θερμότητας σε ράκ υψηλής πυκνότητας, μια ανάγκη για τα κέντρα δεδομένων που στοχε Η θερμική διαχείριση, συμπεριλαμβανομένων των ενσωματωμένων απορροφητών θερμότητας και του προσαρμοστικού ελέγχου ισχύος, εξασφαλίζει σταθερή απόδοση σε θερμοκρασίες λειτουργίας (από 5 °C έως 70 °C για τις μονάδες κέντρου δεδομένων, από 40 °C έως 85 °C για τις εξωτερικές μονά Η συμβατότητα με τα πρωτόκολλα δικτύου είναι ένας άλλος πυλώνας: οι λύσεις πρέπει να υποστηρίζουν τα πρότυπα Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand και OTN (Optical Transport Network) για να ενσωματωθούν με την υπάρχουσα υποδομή. Για παράδειγμα, οι δέκτες δέκτη 100G για επιχειρηματικά δίκτυα συχνά περιλαμβάνουν υποστήριξη πολλαπλών ταχυτήτων (10G/25G/100G) για να διευκολύνουν τη μετανάστευση από παλαιά συστήματα. Η κλιμακωτότητα αντιμετωπίζεται μέσω σχεδίων που συνδέονται, επιτρέποντας στους φορείς εκμετάλλευσης δικτύου να αναβαθμίζουν τα ποσοστά δεδομένων χωρίς να αντικαθιστούν ολόκληρα συστήματαγια παράδειγμα, ανταλλάσσοντας τις ενότητες 100G QSFP28 με τις ενότητες 400G QSFP Οι αναδυόμενες λύσεις, όπως η co-packaged optics (CPO), ενσωματώνουν τους δέκτες απευθείας με τα switch ASIC (Application Specific Integrated Circuits) για τη μείωση της καθυστέρησης και της κατανάλωσης ενέργειας, στοχεύοντας στα δίκτυα 800G και 1.6 Η αξιοπιστία εξασφαλίζεται μέσω χαρακτηριστικών όπως η ψηφιακή παρακολούθηση διαγνωστικής (DDM), η οποία παρέχει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο για τη θερμοκρασία, την τάση και την ισχύ του λέιζερ, επιτρέποντας την προβλεπτική συντήρηση. Η συμμόρφωση με τα πρότυπα (π.χ. IEEE 802.3 για το Ethernet, ITU T G.652 για την ίνη) εξασφαλίζει τη διαλειτουργικότητα σε όλα τα οικοσυστήματα των προμηθευτών. Είτε χρησιμοποιούνται σε κέντρα δεδομένων cloud, σταθμούς βάσης 5G, είτε σε υποθαλάσσια καλώδια, οι λύσεις οπτικών δέκτων-αποδέκτες αποτελούν τη ραχοκοκαλιά της σύγχρονης επικοινωνίας υψηλών ταχυτήτων, επιτρέποντας την απρόσκοπτη ρο