Nucleo dei Trasceiver Ottici per la Conversione di Segnali Elettrici in Ottici

I transceiver ottici e le soluzioni di abbinamento delle fibre sono fondamentali per garantire prestazioni e affidabilità ottimali nelle reti in fibra ottica, poiché componenti non abbinati correttamente possono causare perdite di segnale, aumento del tasso di errore (BER) e riduzione delle distanze di trasmissione. Queste soluzioni prevedono la selezione di transceiver e cavi in fibra compatibili in termini di dimensione del core, modalità (single mode vs. multimode), lunghezza d'onda e tipo di connettore, adatti ai requisiti specifici dell'applicazione. La fibra single mode (SMF) ha un nucleo piccolo (9μm) ed è progettata per trasmissioni su lunghe distanze (fino a 100 km o più) utilizzando transceiver che operano a lunghezze d'onda di 1310nm, 1550nm o 1610nm. La SMF viene abbinata a transceiver che utilizzano diodi laser (ad esempio laser DFB o EML), che emettono fasci stretti e concentrati, minimizzando la dispersione. Ad esempio, un transceiver SFP+ 10G che opera a 1550nm è abbinato idealmente a fibra SMF G.652D per reti metropolitane o a lungo raggio, sfruttando l'attenuazione ridotta a questa lunghezza d'onda. La fibra multimode (MMF), con nuclei più grandi (50μm o 62,5μm), viene utilizzata per distanze brevi (fino a 550 metri) e accoppiata a transceiver con sorgenti luminose VCSEL o LED a 850nm o 1300nm. Le fibre MMF OM3 e OM4, ottimizzate per 850nm, vengono abbinate a transceiver 10G, 40G o 100G (ad esempio QSFP28) per interconnessioni nei data center, poiché il prodotto banda-distanza supporta trasmissioni ad alta velocità su collegamenti brevi. La compatibilità dei connettori è un altro aspetto fondamentale. I transceiver con connettori LC vengono comunemente abbinati a fibre terminate con connettori LC, garantendo una bassa perdita di inserzione, mentre connettori SC o ST possono essere utilizzati in specifici sistemi industriali o legacy. I connettori angle polished (APC) sono preferiti per collegamenti SMF che utilizzano lunghezze d'onda sensibili alla riflessione (ad esempio 1550nm), poiché riducono la perdita di ritorno rispetto ai connettori ultra physical contact (UPC). L'abbinamento delle lunghezze d'onda è essenziale per evitare attenuazioni eccessive. Ad esempio, i transceiver a 850nm non devono essere utilizzati con fibra SMF, poiché la MMF è ottimizzata per questa lunghezza d'onda, e viceversa. I transceiver WDM (Wavelength Division Multiplexing) richiedono un abbinamento preciso con fibre che supportano la specifica griglia di lunghezze d'onda (ad esempio ITU T G.694.1 per la banda C), assicurando che i canali non interferiscano tra loro. L'analisi del budget di potenza fa parte delle soluzioni di abbinamento, calcolando la perdita totale consentita (potenza in uscita del transceiver meno sensibilità del ricevitore) e verificando che l'attenuazione della fibra, la perdita dei connettori e la perdita delle saldature non superino questo budget. Ad esempio, un transceiver QSFP+ 40G con un budget di potenza di 10dB dovrebbe essere abbinato a collegamenti in fibra con perdita totale ≤10dB, considerando fattori come la lunghezza del cavo e il numero di connettori. Anche i fattori ambientali influenzano l'abbinamento. I transceiver industriali con range di temperatura da -40°C a 85°C vengono abbinati a cavi in fibra rinforzati (ad esempio armati) per ambienti esterni o difficili, mentre i transceiver per data center (0°C a 70°C) utilizzano fibre MMF o SMF standard. Un'adeguata documentazione e test (ad esempio con OTDR o misuratore di potenza) verificano che l'abbinamento tra transceiver e fibra soddisfi le specifiche, garantendo le prestazioni della rete e riducendo i tempi di risoluzione dei problemi.