Optik Elektrik Sinyal Dönüştürme İçin Temel Işıksal Alıcı-Göndericiler

Optik transceiver ve fiber eşleştirme çözümleri, fiber optik ağlarda optimal performans ve güvenilirliği sağlamak açısından kritik öneme sahiptir; çünkü uyumsuz bileşenler sinyal kaybına, artan bit hata oranına (BER) ve iletim mesafesinin azalmasına neden olabilir. Bu çözümler, çekirdek boyutu, mod (tek modlu ve çok modlu), dalga boyu ve konnektör tipi açısından uyumlu olan transceiver'lar ile fiber kabloların seçilmesini içerir ve uygulamaya özel gereksinimlere göre uyarlanır. Tek modlu fiber (SMF), küçük bir çekirdeğe (9μm) sahiptir ve 1310nm, 1550nm veya 1610nm dalga boyunda çalışan transceiver'lar ile birlikte uzun mesafeli iletim için (100 km veya daha fazla) tasarlanmıştır. SMF, dar ve odaklanmış ışınlar yayan lazer diyotları (örneğin DFB veya EML lazerler) kullanan transceiver'lar ile eşleştirilir; bu da dispersiyonu en aza indirger. Örneğin, 1550nm'de çalışan 10G SFP+ transceiver'ı, metro veya uzun mesafeli ağlar için düşük zayıflama sunan G.652D SMF ile en iyi şekilde eşleştirilir. Daha büyük çekirdeklerle (50μm veya 62.5μm) çok modlu fiber (MMF), kısa mesafeler (550 metreye kadar) için kullanılır ve 850nm veya 1300nm'de çalışan VCSEL veya LED ışık kaynaklarına sahip transceiver'lar ile eşleştirilir. OM3 ve OM4 MMF'ler, 850nm dalga boyuna optimize edilmiş olup, veri merkezi bağlantıları için 10G, 40G veya 100G transceiver'larla (örneğin QSFP28) eşleştirilir; çünkü bant genişliği-mesafe çarpımları kısa bağlantılar üzerinde yüksek hızlı iletimi destekler. Konnektör uyumluluğu ise başka bir önemli unsurdur. LC konnektörlü transceiver'lar genellikle düşük ek kayıp sağlayan LC uçlandırılmış fiberlerle eşleştirilirken, SC veya ST konnektörler özel endüstriyel veya eski sistemlerde kullanılabilir. Arka yansıma duyarlı olan dalga boylarında (örneğin 1550nm) çalışan SMF bağlantılar için açılı parlatılmış konnektörler (APC) tercih edilir; çünkü UPC konnektörlerine göre dönüş kaybını azaltır. Dalga boyu eşleştirmesi, aşır zayıflamayı önlemek için hayati öneme sahiptir. Örneğin, 850nm transceiver'lar SMF ile kullanılmamalıdır; çünkü MMF bu dalga boyuna optimize edilmiştir, aksi durumda da geçerlidir. Dalga boyu bölünmüş çoklama (WDM) transceiver'ları, kanalların birbirleriyle etkileşime girmemesini sağlamak için belirli dalga boyu aralıklarını destekleyen (örneğin ITU T G.694.1 C bandı) fiberlerle hassas bir şekilde eşleştirilmelidir. Güç bütçesi analizi, eşleştirme çözümlerinin bir parçasıdır ve toplam izin verilen kaybı (transceiver çıkış gücü eksi alıcı hassasiyeti) hesaplayarak fiber zayıflaması, konnektör kaybı ve ek kaybının bu bütçeyi aşmadığından emin olunur. Örneğin, 10dB güç bütçesine sahip 40G QSFP+ transceiver'ı, kablo uzunluğu ve konnektör sayısı gibi faktörler göz önünde bulundurularak toplam kaybı ≤10dB olan fiber bağlantılarla eşleştirilmelidir. Çevresel faktörler de eşleştirmeyi etkiler. 40°C ila 85°C arası endüstriyel transceiver'lar, dış mekan veya zorlu ortamlar için dayanıklı fiber kablolarla (örneğin zırhlı) eşleştirilirken, veri merkezi transceiver'ları (0°C ila 70°C) standart MMF veya SMF kullanır. Uygun belgelendirme ve testlerin yapılması (örneğin OTDR veya güç ölçer kullanarak) transceiver-fiber eşleştirmesinin belirtildiği özelliklere uygun olduğunu doğrular ve ağ performansını sağlar, sorun giderme süresini azaltır.