Inti Penerima Optik untuk Pengonversian Isyarat Elektrik Optik

Penyelesaian transceiver optik merangkumi pelbagai perkakasan dan strategi reka bentuk yang membolehkan penukaran isyarat elektrik kepada isyarat optik (dan sebaliknya) bagi penghantaran data kelajuan tinggi melalui rangkaian gentian optik. Penyelesaian ini direka bentuk untuk pelbagai aplikasi, dari interkonek data center jarak dekat (DCIs) hingga pautan telecom jarak jauh, memenuhi keperluan kelajuan, jarak, kecekapan kuasa, dan keboleksilaan rangkaian. Di jantung mana-mana penyelesaian transceiver optik terdapat modul transceiver itu sendiri, yang tersedia dalam faktor bentuk seperti SFP (Small Form factor Pluggable), QSFP (Quad Small Form factor Pluggable), dan CFP (C Form factor Pluggable), dengan setiap satu dioptimumkan untuk kadar data tertentu (10G, 40G, 100G, 400G, 800G) dan jarak penghantaran. Sebagai contoh, modul SFP+ mendominasi aplikasi rangkaian perusahaan jarak dekat (sehingga 10km), manakala modul QSFP DD (Double Density) menyokong 400G dan 800G untuk pautan data center berketumpatan tinggi. Komponen utama dalam penyelesaian ini ialah pemilihan teknologi optik: diod VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) lebih disukai untuk aplikasi gentian mod berbilang jarak dekat (≤100m) kerana kos yang rendah dan kecekapan tenaga, menjadikannya ideal untuk sambungan dalam data center. Untuk jarak yang lebih jauh (≥1km) melalui gentian mod tunggal (SMF), laser pancutan tepi (EELs) atau laser suapan teragih (DFB) digunakan, memberikan kuasa yang lebih tinggi dan toleransi panjang gelombang yang lebih sempit. Transceiver optik koheren, dengan menggunakan teknik modulasi lanjutan seperti QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) dan 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), membolehkan penghantaran skala terabita sepanjang beribu-ribu kilometer dalam rangkaian telecom jarak jauh, memaksimumkan jalur lebar gentian melalui pemultipleksan pembahagian panjang gelombang ketat (DWDM). Kecekapan kuasa merupakan pertimbangan reka bentuk yang kritikal, dengan penyelesaian moden (contohnya, transceiver 400G ZR) beroperasi pada <8W untuk meminimumkan penghasilan haba dalam rak berketumpatan tinggi—sesuatu keperluan bagi data center yang ingin mengurangkan kos penyejukan. Pengurusan haba, termasuk sinki haba bersepadu dan kawalan kuasa adaptif, memastikan prestasi stabil di seluruh julat suhu operasi (5°C hingga 70°C untuk modul data center, 40°C hingga 85°C untuk unit telecom luar). Keserasian dengan protokol rangkaian merupakan sebatang lagi teras: penyelesaian mesti menyokong piawaian Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand, dan OTN (Optical Transport Network) untuk integrasi dengan infrastruktur sedia ada. Sebagai contoh, transceiver 100G untuk rangkaian perusahaan sering kali merangkumi sokongan berbilang kelajuan (10G/25G/100G) untuk memudahkan penghijrahan dari sistem legasi. Keboleksilaan diatasi melalui reka bentuk yang boleh ditukar-tambah, membolehkan operator rangkaian meningkatkan kadar data tanpa menggantikan keseluruhan sistem—contohnya, menukar modul QSFP28 100G dengan modul QSFP DD 400G dalam suis yang serasi. Penyelesaian baharu, seperti optik berkotak (CPO), menggabungkan transceiver secara langsung dengan litar terkamil khusus aplikasi (ASIC) suis untuk mengurangkan latensi dan penggunaan kuasa, bertujuan kepada rangkaian generasi seterusnya 800G dan 1.6T. Keboleharapan dijamin melalui ciri seperti pemantauan diagnostik digital (DDM), yang memberikan data masa nyata mengenai suhu, voltan, dan kuasa laser, membolehkan penyelenggaraan berjangka. Kepatuhan terhadap piawaian (contohnya, IEEE 802.3 untuk Ethernet, ITU T G.652 untuk gentian) memastikan keserasian dalam ekosistem pembekal. Sama ada diterapkan dalam data center awan, stesen asas 5G, atau kabel bawah laut, penyelesaian transceiver optik merupakan tulang belakang komunikasi kelajuan tinggi moden, membolehkan aliran data yang lancar yang menjadi asas transformasi digital.