Optički prijemnici jezgra za pretvaranje optičkih i električnih signala

Optički transceiveri i rješenja za usklađivanje vlakana ključna su za osiguranje optimalne učinkovitosti i pouzdanosti u mrežama s optičkim vlaknima, jer neusklađeni komponenti mogu dovesti do gubitka signala, povećanih stopa bitne pogreške (BER) i smanjenih udaljenosti prijenosa. Ta rješenja uključuju odabir transceivera i kabela s vlaknima koji su kompatibilni u pogledu veličine jezgre, načina rada (single mode i multimode), valne duljine i tipa konektora, prilagođenih specifičnim zahtjevima primjene. Jednomodno vlakno (SMF) ima malu jezgru (9 μm) i dizajnirano je za prijenos na velike udaljenosti (do 100 km ili više) koristeći transceivere koji rade na valnim duljinama od 1310 nm, 1550 nm ili 1610 nm. SMF se koristi s transceiverima koji koriste laserske diode (npr. DFB ili EML laseri) koje emitiraju uske, usmjerene zrake, čime se smanjuje disperzija. Na primjer, 10G SFP+ transceiver koji radi na 1550 nm idealno je usklađen s G.652D SMF za gradske ili dugačke mreže, iskorištavajući nisku slabost pri toj valnoj duljini. Multimodno vlakno (MMF), s većim jezgrama (50 μm ili 62,5 μm), koristi se za prijenos na kratke udaljenosti (do 550 m) i uparuje se s transceiverima koji koriste VCSEL ili LED izvore svjetlosti na 850 nm ili 1300 nm. MMF tipova OM3 i OM4, optimizirani za 850 nm, uparuju se s 10G, 40G ili 100G transceiverima (npr. QSFP28) za međupovezivanje u centrima podataka, jer njihov umnožak propusnog opsega i udaljenosti podržava prijenos visokom brzinom preko kratkih veza. Kompatibilnost konektora još je jedan ključni aspekt. Transceiveri s LC konektorima najčešće se uparuju s vlaknima završenima LC konektorima, čime se osigurava niski gubitak pri umetanju, dok se SC ili ST konektori mogu koristiti u određenim industrijskim ili starijim sustavima. Konektori s koso brušenjem (APC) prednost su za SMF veze koje koriste valne duljine osjetljive na povratnu refleksiju (npr. 1550 nm), jer smanjuju gubitak refleksije u usporedbi s ultra fizičkim kontaktima (UPC konektori). Usklađivanje valne duljine nužno je kako bi se izbjegla pretjerana slabost. Na primjer, transceiveri na 850 nm ne bi smjeli koristiti SMF, jer je MMF optimiziran za tu valnu duljinu i obrnuto. WDM (Wavelength Division Multiplexing) transceiveri zahtijevaju precizno usklađivanje s vlaknom koje podržava određenu mrežu valnih duljina (npr. ITU T G.694.1 za C opseg), čime se osigurava da kanali ne ometaju jedan drugog. Analiza energetskog proračuna dio je rješenja za usklađivanje, izračunavajući ukupno dopušteno slabljenje (snaga izlaza transceivera minus osjetljivost prijamnika) i osiguravajući da slabljenje vlakna, gubitak na konektorima i gubitak na spojevima ne premašuju taj proračun. Na primjer, 40G QSFP+ transceiver s energetskim proračunom od 10 dB treba upariti s vlaknima čiji ukupni gubitak ≤10 dB, uzimajući u obzir duljinu kabela i broj konektora. Okolinski čimbenici također utječu na usklađivanje. Industrijski transceiveri koji rade u rasponu od 40°C do 85°C uparuju se s ojačanim kabelima (npr. oklopljenim) za vanjske ili zahtjevne okoline, dok se transceiveri za centre podataka (0°C do 70°C) koriste standardnim MMF ili SMF. Pravilna dokumentacija i testiranje (npr. korištenjem OTDR-a ili mjerača snage) potvrđuju da usklađivanje transceivera i vlakna zadovoljava specifikacije, osiguravajući performanse mreže i smanjujući vrijeme otklanjanja problema.