Оптические трансиверы ядро для преобразования оптических и электрических сигналов

Оптические трансиверы и решения по согласованию волокон критически важны для обеспечения оптимальной производительности и надежности в волоконно-оптических сетях, поскольку несовместимые компоненты могут привести к потере сигнала, увеличению коэффициента битовых ошибок (BER) и уменьшению расстояния передачи. Эти решения включают выбор трансиверов и оптоволоконных кабелей, совместимых по размеру сердечника, типу режима (одномодовое или многомодовое), длине волны и типу коннектора, с учетом конкретных требований применения. Одномодовое волокно (SMF) имеет малый сердечник (9 мкм) и предназначено для передачи на большие расстояния (до 100 км и более) с использованием трансиверов, работающих на длинах волн 1310 нм, 1550 нм или 1610 нм. SMF используется совместно с трансиверами, оснащенными лазерными диодами (например, DFB или EML-лазерами), излучающими узкие, сфокусированные лучи, что минимизирует дисперсию. Например, 10G SFP+ трансивер, работающий на длине волны 1550 нм, идеально сочетается с одномодовым волокном типа G.652D для городских или магистральных сетей, используя низкое затухание на этой длине волны. Многомодовое волокно (MMF) с более крупными сердечниками (50 мкм или 62,5 мкм) применяется для коротких расстояний (до 550 м) и используется с трансиверами, оснащенными VCSEL или светодиодами, излучающими на длинах волн 850 нм или 1300 нм. MMF типов OM3 и OM4, оптимизированные для длины волны 850 нм, используются с 10G, 40G или 100G трансиверами (например, QSFP28) для соединений в дата-центрах, поскольку их произведение полосы пропускания на расстояние поддерживает высокоскоростную передачу на коротких линках. Совместимость коннекторов — еще один ключевой аспект. Трансиверы с LC-коннекторами обычно используются с волокнами, оконцованными LC-коннекторами, обеспечивая низкие потери на вносимое затухание, тогда как SC или ST-коннекторы могут применяться в специализированных промышленных или устаревших системах. Угловые полированные коннекторы (APC) предпочтительны для одномодовых линий, работающих на длинах волн, чувствительных к обратному отражению (например, 1550 нм), так как они уменьшают уровень обратного отражения по сравнению с коннекторами типа UPC. Соответствие длин волн также имеет ключевое значение, чтобы избежать чрезмерного затухания. Например, трансиверы на 850 нм не должны использоваться с SMF, так как MMF оптимизировано для этой длины волны, и наоборот. Трансиверы с волновыми мультиплексорами (WDM) требуют точного соответствия волокну, поддерживающему конкретную сетку длин волн (например, ITU T G.694.1 для C-диапазона), чтобы каналы не мешали друг другу. Анализ мощностного бюджета также является частью решений по согласованию, включающего расчет общего допустимого затухания (мощность на выходе трансивера минус чувствительность приемника) и проверку, чтобы затухание волокна, потери в коннекторах и сварных соединениях не превышали этот бюджет. Например, 40G QSFP+ трансивер с мощностным бюджетом 10 дБ должен использоваться с линиями волокна, общие потери которых ≤10 дБ, с учетом таких факторов, как длина кабеля и количество коннекторов. Влияние окружающей среды также влияет на выбор. Промышленные трансиверы, рассчитанные на температурный диапазон от -40°C до +85°C, используются с армированными кабелями (например, бронированными) для наружной прокладки или в тяжелых условиях, тогда как трансиверы для дата-центров (от 0°C до 70°C) используют стандартное MMF или SMF. Правильное документирование и тестирование (например, использование OTDR или измерителя мощности) подтверждают, что согласование трансивера и волокна соответствует техническим требованиям, обеспечивая производительность сети и уменьшая время на устранение неисправностей.