Optički prijemopremaoči za pretvaranje optičkih i električnih signala

Решења за оптичке трансивере обухватају низ хардверских компонената и дизајнерских стратегија које омогућавају претварање електричних сигнала у оптичке сигнале (и обрнуто) ради преноса података на великим брзинама кроз оптичка влакна. Ова решења су прилагођена разним применама, од кратких веза у дата центрима (DCI) до дугих телекомуникационих линија, испуњавајући захтеве за брзином, удаљеностима, енергетском ефикасношћу и скалибилношћу мреже. У самом језгру сваког решења за оптичке трансивере налази се модул трансивера, који се нуди у различитим облицима као што су SFP (Small Form factor Pluggable), QSFP (Quad Small Form factor Pluggable) и CFP (C Form factor Pluggable), где је сваки оптимизован за одређене брзине преноса (10G, 40G, 100G, 400G, 800G) и удаљености преноса. На пример, SFP+ модули доминирају у 10G кратким везама (до 10km) у корпоративним мрежама, док QSFP DD (Double Density) модули подржавају 400G и 800G за високо-густина везе у дата центрима. Кључни део ових решења је избор оптичке технологије: VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) диоде се користе за кратке везе (≤100m) на вишимодним оптичким влакнима (MMF) због ниске цене и енергетске ефикасности, чинећи их идеалним за везе унутар дата центара. За дуже везе (≥1km) на једномодним влакнима (SMF), користе се ласери са ивицом (EELs) или распоређени повратни ласери (DFB), који нуде већу снагу и ужи толеранцију таласне дужине. Когерентни оптички трансивери, користећи напредне технике модулације као што су QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) и 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), омогућавају пренос терабита на хиљадама километара у дугим телекомуникационим линијама, максимално користећи пропусни опсег влакна кроз густо дисперзију таласних дужина (DWDM). Енергетска ефикасност је кључан фактор у дизајну, где модерна решења (нпр. 400G ZR трансивери) раде са мање од 8W ради смањења топлоте у високо-густина шафтовима – неопходно за дата центре који желе да смање трошкове хлађења. Управљање топлотом, укључујући уграђене радијаторе и адаптивну контролу снаге, осигурава стабилан рад у различитим температурама (од 5°C до 70°C за модуле у дата центрима, од 40°C до 85°C за спољашње телекомуникационе јединице). Компатибилност са мрежним протоколима је још један важан елемент: решења морају да подржавају Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand и OTN (Optical Transport Network) стандарде да би се интегрисала у постојећу инфраструктуру. На пример, 100G трансивери за корпоративне мреже често укључују вишекратну подршку (10G/25G/100G) ради лакшег преласка са старијих система. Скалибилност се постиже кроз модуларне дизајне, што омогућава операторима мреже да ажурирају брзине без замене целокупних система – на пример, заменом 100G QSFP28 модула са 400G QSFP DD модулима у комутаторима који их подржавају. Новија решења, као што су интегрисана оптичка решења (CPO), директно укључују трансивере са комутним ASIC-овима (Application Specific Integrated Circuits) како би се смањила кашњења и потрошња енергије, усмерена ка следећој генерацији мрежа од 800G и 1.6T. Поузданост се осигурава карактеристикама као што је дигитално дијагностичко праћење (DDM), које пружа податке у реалном времену о температури, напону и снази ласера, омогућавајући предиктивно одржавање. Сагласност са стандардима (нпр. IEEE 802.3 за Ethernet, ITU T G.652 за оптичка влакна) осигурава интероперабилност у оквиру екосистема различитих произвођача. Без обзира да ли су у питању облак дата центри, 5G базне станице или подморске каблове, решења за оптичке трансивере су темељ савремених брзих комуникација, омогућавајући непрекидан ток података који подржава дигиталну трансформацију.