Optikai adó-vevő: Az optikai kommunikáció fő hajtóereje

A modern információs társadalomban a nagy sebességű és stabil adatátvitel az élet minden területén nélkülözhetetlen sarokkövévé vált. Ebben az adatfolyamban a optikai adó-vevő (optikai modul) a modern, nagy sebességű információs hálózat kiépítésének fontos elemévé vált egyedülálló fotoelektromos átalakító képességével. Az optikai szálas kommunikációs berendezésekben az optikai jelátvitel fotoelektromos konverziós és elektro-optikai konverziós funkcióinak megvalósítására szolgáló alapvető eszközként az optikai modul nemcsak az információátvitelt hordozza, hanem a kommunikációs technológia folyamatos fejlesztésének erőteljes hajtóereje is. .

Az optikai modul alapvető funkciója az elektromos jelek optikai jelekké alakítása az átvitelhez, és az optikai jelek visszaállítása elektromos jelekké a vevő oldalon. Ez az átalakítási folyamat egyszerűnek tűnik, de összetett technikai elveket tartalmaz. Az optikai jeladó (TOSA) az adó végén az elektromos jelet optikai jellé modulálja egy félvezető lézeren (LD) keresztül, majd nagy távolságokra továbbítja az optikai szálon keresztül. Az optikai vevő (ROSA) a vevő végén egy fényérzékelő diódát (PD) használ, hogy a vett optikai jelet elektromos jellé alakítsa át, amelyet az előerősítő feldolgozása után ad ki. Ebben a folyamatban az optikai modulnak nemcsak nagy fotoelektromos átalakítási hatékonysággal kell rendelkeznie, hanem biztosítania kell a jel stabilitását és integritását is, hogy megbirkózzon az összetett és változó kommunikációs környezettel.

Az optikai modulok fejlesztési története tele van innovációval és változással. A korai vezetékes telefontól a 2G és 3G vezeték nélküli kommunikációig a kommunikációs technológia fejlődése mindig is az elektromos jelek körül forgott. Az átviteli távolság növekedésével és a jelfrekvencia növekedésével az elektromos jelátvitel vesztesége és deformációja egyre hangsúlyosabbá vált, ami korlátozza a kommunikáció sebességének és minőségének további javítását. Ennek a szűk keresztmetszetnek a leküzdésére olyan optikai modulok jöttek létre, amelyek az elektromos jeleket optikai jelekké alakítják át az átvitelhez, ezáltal valósítják meg a nagy távolságú, nagy sebességű és alacsony veszteségű információátvitelt.

Az optikai modulok típusai és funkciói is folyamatosan fejlődnek. A korai SFP (Small Form-Factor Pluggable) kis kiszerelésű dugaszolható moduloktól a későbbi XFP, SFP és más nagy sebességű, miniatürizált modulokig az optikai modulok nemcsak a sebességüket javították folyamatosan, hanem rugalmasabb és változatosabb csomagolási formákkal is rendelkeznek. Ezek a modulok támogatják a hot-swap és a plug-and-play funkciót, ami nagyban leegyszerűsíti a hálózati berendezések karbantartását és frissítési folyamatát. A szilícium fotonika technológia folyamatos fejlődésével a szilícium fotonikus modulok a jövő optikai kommunikációs területének fontos fejlesztési irányává váltak alacsony energiafogyasztás, alacsony költség, nagy sávszélesség és nagy átviteli sebesség előnyeivel.

Az optikai modulokat egyre gyakrabban használják adatközpontokban, távközlési hálózatokban, hozzáférési terminálokban és más területeken. Az optikai modulok, mint a fizikai réteg alapelemei különösen az 5G hálózatok felépítésében játszanak létfontosságú szerepet. Az 5G hálózatok rádiós hozzáférési hálózata (RAN) újra fel van osztva aktív antenna egységekre (AAU), elosztó egységekre (DU) és központi egységekre (CU), ami magasabb követelményeket támaszt az optikai modulokkal szemben. A vezeték nélküli hálózat oldalán található bázisállomáson az AAU és DU közötti fronthaul optikai modult 10G-ról 25G-ra frissítik, és újonnan bővült a DU és CU közötti középtávú optikai modulok iránti igény. Ezek a változások nemcsak az optikai modul-technológia folyamatos korszerűsítését segítik elő, hanem erőteljesen támogatják az 5G hálózatok kereskedelmi forgalomba hozatalát is.

A jövőben az optikai modulok tovább fejlődnek a nagy sebesség, a kis méret, az alacsony fogyasztás, a nagy távolság és az üzem közben csatlakoztatható irányába. A felhasználók optikai kommunikációs hálózatok sávszélessége iránti keresletének folyamatos növekedésével az optikai modulok iparága felgyorsítja a technológiai innováció ütemét, és előmozdítja a termékek fejlesztését a nagyobb sebesség, nagyobb integráció és alacsonyabb energiafogyasztás irányába. Ugyanakkor az olyan új technológiák megjelenése, mint az optoelectronic co-packaging (CPO) tovább lerövidíti a jelátviteli utat, javítja a teljesítményt, és új lehetőségeket nyit az optikai kommunikáció területén.