עיצוב משדר אופטי עבור מחברי TDM
המשדר האופטי (משדר ומקלט) המשמש להמרה אופטית לחשמל הוא מרכיב מרכזי במערכות תקשורת אופטיות. במערכת PON, משדר ומקלט אופטי בטרמינל הקו האופטי (OLT) או יחידות רשת אופטיות (ONU) נארזים בדרך כלל יחד ליצירת תת הרכבה אופטית דו כיוונית (BOSA).
האיור שלהלן מראה את הארכיטקטורה של משדר אופטי עבור OLT ו- ONUs. הרכבת המשנה האופטית של המשדר (TOSA) מורכבת מלייזר מוליכים למחצה (לייזר פברי-פרוט או לייזר DFB) ומנהג לייזר. הרכבת המשנה האופטית של המקלט (ROSA) כוללת פוטודיוד (PIN או APD), מגבר טרנזיסטנס, מגבר מגביל ומעגל שחזור נתונים ונתונים. בנוסף ל- TOSA ו- ROSA, דופלקס או טריפקס (פילטר WDM) משמשים להפרדת אורכי גל במעלה הזרם ובמורד. הדופלקס או הטריפלקס הם בדרך כלל פילטר לסרט דק, אך פילטרים אופטיים (למשל, סורג Bragg או אינטרפרומטר Mach-Zehnder) המבוססים על מעגלי גל אור מישוריים הופכים לאפשרות מועדפת, מכיוון שמעגלי גל אור פלנריים הם קומפקטיים יותר, אמין יותר, וקל יותר להרכבה עם TOSA ו- ROSA. כאשר פרסי TDM נפרסים בקנה מידה גדול, הושקע מאמץ משמעותי בתכנון משדר אופטי עם ביצועים משופרים, עלות נמוכה יותר ואמינות טובה יותר. האתגרים העיקריים בפיתוח משדר אופטי ליישומי FTTx הם רמה גבוהה יותר של שילוב, אריזה חסכונית וטכנולוגיות שידור אופטיות של פרץ במצב הקישור במעלה הזרם. לשילוב ואריזה, משדרים אופטיים מתפתחים לעבר מעגלי גל אור פלנריים ומעגלים משולבים פוטוניים מונוליטיים.
הילוכים אופטיים במצב פרץ
במערכת TDM PON, כל המשתמשים חולקים את אותה תשתית סיבים מ- OLT לצומת ההפצה. בכיוון הזרם התחתון, מנות נתונים משודרות לכל ONUs. משדרי OLT ומקלטי ONU פועלים במצב רציף, בו הסינכרון נשמר בכל עת. גם אם אין נתונים שניתן לשלוח ל- ONUs, משדר OLT צריך להעביר דפוסי סיביות סרק כך שמקלט ONUs יוכל לאחזר את השעון ברציפות מהאות במורד הזרם. עם זאת, בכיוון הזרם, יש להימנע מכל המשתמשים בתמסורת במעלה הזרם, כך שבכל זמן נתון מותר רק מנה אחת (מ- ONU) להגיע למשרד המרכזי. ה- OLT מתאם את השידור במעלה הזרם ומתזמן את זמן השידור עבור כל ONU. כאשר ONU רוצה לשלוח נתונים ל- OLT, הוא מעביר פרץ נתונים בזמן שהוקצה על ידי OLT ואז מכבה את המשדר שלו לחלוטין כדי להימנע מהפרעה לתמסורת הזרם האחר של ONUs. פרצי נתונים מ- ONUs שונים העוקבים זה אחר זה אל המקלט במשרד המרכז מופרדים על ידי זמן שמירה מסוים. שידור מסוג זה נקרא שידור במצב פרץ.
להלן נתון שמשווה את פורמטי הנתונים של שידור במצב רציף ופרץ. הכרח משדר במצב פרץ בכל ONU ומקלט התפוצצות במשרד המרכזי. מקלט במצב פרץ במשרד המרכזי נדרש להיות בעל טווחי קלט משתלמים וזמני נעילת שעון מהירים. מצד שני, משדר במצב פרץ, הממוקם בצד המשתמש, צריך להציג זמן כיבוי מהיר כמו גם דיכוי כוח טוב במהלך מצב סרק. תכנון משדר אופטי במהירות גבוהה המתפרץ הוא הכרחי ומאתגר בעת פריסת רשתות אופטיות פסיביות.
מנהלי לייזר במצב פרץ
משדר במצב פרץ צריך להציג זמן הפעלה מהיר כמו גם דיכוי כוח טוב. האתגרים העיצוביים עבור נהגי לייזר / מודולטור מתפרצים הם זמני עלייה וירידה ובקרת חשמל אוטומטית. מעגלי נהגים קונבנציונליים נועדו לשמור על זרם הטיה קבוע ומתח. עם זאת, דיכוי כוח אופטי טוב במצב סרק מחייב לכבות את ההטיה במהירות. יש לתכנן מעגלי נהגים שיבצעו פעולות כיבוי / כיבוי קצרות. לבקרת חשמל אוטומטית, מעגלים קונבנציונליים משתמשים לרוב בפוטודיוד צג איטי ו / או בפילטרים אנלוגיים כדי הממוצע של האות ולולאת בקרה אנלוגית לולאות בקרה אנלוגיות. יש צורך לפקח על פלט אופטי שנדגם בנקודות מתאימות בצורת גל פרץ.
מקלטים במצב פרץ
לא ניתן להשתמש במקלטים אופטיים קונבנציונאליים לגילוי מצב פרץ מכיוון שהם אינם מסוגלים לטפל באופן מיידי במנות שונות המגיעות עם הבדלים גדולים בכוח האופטי וביישור פאזות. לכן יש צורך לעצב מקלטים שיכולים להסתגל לשונות בכוח האופטי ויישור פאזות על בסיס מנות אחר חבילות. האתגרים העיצוביים עבור מקלטים במצב פרץ הם התאוששות רגישות דינאמית, התאוששות ברמה ושחזור מהיר של השעון.
כאשר פרץ חלש עוקב אחר פרץ חזק, קשה לאתר את האות החלש. התאוששות רגישות דינאמית נחוצה לגילוי האות החלש. התאוששות ההתפרצות החלשה מוגבלת על ידי אפקטים של הובלת נשא פוטודיוד, שיעורי הגברה וטעינה של מגבר, ואפקטים של בקרת רווח אוטומטית בלתי מכוונת.
לצורך התאוששות ברמה, ניתן לתכנן מקלט במצב פרץ באמצעות מבנה משוב או קדימה. עבור תכנון המשוב, מגבר טרנזימנטציה קלט / פלט דיפרנציאלי ומעגל איתור שיא יוצרים לולאת משוב ואילו בעיצוב קדימה, האות ממגבר קדם קדם מועבר למעגל זיהוי שיא. שני העיצובים יושמו בפועל. מבנה משוב מאפשר למקלט לעבוד בצורה אמינה יותר, אך יש צורך במגבר קדם / פלט שונה. למקלט קדימה יש זמן תגובה מהיר יותר וניתן להשתמש במגבר מקדם מצומצם מסונכרן, אך יש לתכנן את המעגלים בזהירות כדי למנוע תנודה ברוויבר. מעגלי התאוששות ברמה עם עיצוב פשוט וחזק וביצועים טובים הם עדיין נושא פתוח הדורש בדיקה נוספת.
FOCC היא יצרנית OEM של מודולי משדר סיבים. אנו מספקים משדר אופטי לא רק עבור מכשירי PON TDM, אנו מציעים גם מודולי משדר מקלט תואמים ברחבי העולם. מוזמן לבקר באתר האינטרנט שלנו בו תוכלו למצוא את המודולים שתרצו לקנות. המודולים האופטיים שלנו יכולים להיות תואמים לכל המותגים, כמו מודולי SFP: GLC-LH-SM סיסקו , HP J4858A , JX-SFP-1FE-FX (תואם ג'וניפר) וכו '.