оптичен
Оптична C омуникация C бедро
Оптичните чипове и електрическите чипове са най-важните устройства, които определят работата на оптичните модули.
Оптичните чипове и електрическите чипове са основните компоненти на оптичните устройства.
В оптичните устройства оптичните чипове се използват за преобразуване на фотоелектрически сигнали. Според различни видове той може да бъде разделен на активни оптични чипове и пасивни оптични чипове.
Активните оптични чипове се делят на лазерни чипове (предавател) и детекторни чипове (приемник). В предаващия край (лазерен чип) оптичният предавателен модул преобразува електрическия сигнал в оптичен сигнал; в приемащия край (детектор чип) оптичният сигнал се възстановява в електрически сигнал и се въвежда в електронно устройство. Производителността и скоростта на предаване на оптичния чип директно определят ефективността на предаване на комуникационната система с оптични влакна.
Стойността на лазерните чипове е голяма, а техническите бариери са високи. Тя е „перлата“ на оптичните чипове. Според вида на светлинното излъчване се разделя на повърхностно и странично излъчване. Сред тях повърхностно излъчващите лазери са главно VCSEL (вертикални кухини с повърхностно излъчване); има много видове лазерно излъчващи лазери, включително FP (Fabry-Pérot, Fabry-Perot лазер), DFB (разпределен лазер за обратна връзка, лазер за разпределена обратна връзка) и EML (електроабсорбционен модулиран лазер), традиционните FP лазерни чипове постепенно се стесняват техните приложения в областта на оптичната комуникация поради големи загуби и къси разстояния на предаване. Има три основни типа основни лазерни чипове: DFB и EML и VCSEL.
(1) DFB е най-често използваният лазер за директна модулация, който се основава на FP чрез вградената решетка на Bragg, така че лазерът е силно монохроматичен, намалява загубите и увеличава разстоянието на предаване. В момента DFB лазерите се използват главно за предаване на средни и дълги разстояния. Основните сценарии на приложение включват: мрежа за достъп FTTx, преносна мрежа, безжична базова станция и вътрешно свързване на центрове за данни.
(2) EML лазерите добавят електропоглъщащ лист (EAM) като външен модулатор на базата на DFB. Производителността на чиринга и дисперсията е по-добра от DFB и са по-подходящи за предаване на дълги разстояния. Основните сценарии за приложение на EML са: високоскоростна далекосъобщителна телекомуникационна мрежа, столична мрежа и взаимно свързване на центъра за данни (DCI мрежа).
(3) VCSEL има характеристиките на единичен надлъжен режим, кръгово изходно петно, ниска цена и лесно интегриране, но светлинното разстояние на предаване е кратко, подходящо за предаване на къси разстояния в рамките на 500 m. Основните сценарии на приложение са: вътрешен център за данни, потребителска електроника (3D). А
Има два типа детекторни чипове: ПИН (PN диоден детектор) и APD (лавинен диоден детектор). Първата има сравнително ниска чувствителност, която се използва на къси и средни разстояния, а втората има висока чувствителност, която се използва на средни и дълги разстояния.
От една страна, електрическият чип реализира поддържаща поддръжка за работата на оптичния чип, като LD (лазерен драйвер), TIA (трансимпантен усилвател), CDR (часовник и схема за възстановяване на данни), от една страна, реализира мощността регулиране на електрическия сигнал, като MA (главен усилвател), От друга страна, за постигане на някаква сложна цифрова обработка на сигнали, като модулация, кохерентно управление на сигнала, последователно-паралелно / паралелно-серийно преобразуване и др. оптични модули с DDM (цифрова диагностична функция), съответстващи на MCU и EEPROM. Електрическите чипове обикновено се използват заедно, а производителите на основни чипове обикновено въвеждат набор от продукти за определен тип оптичен модул.
Независимо дали е оптичен чип или електрически чип, в зависимост от материала на субстрата (субстрата), той може да бъде разделен на следните категории: индиев фосфид (InP), арсенид на галий (GaAs), на силициева основа (Si), и др .:
Използване на оптичен чип и електрически чип: В края на предаването електрическият сигнал се модулира вътрешно или външно от CDR, LD и други чипове за обработка на сигнали, задвижвайки лазерния чип за завършване на електрооптичното преобразуване; в края на приемане оптичният сигнал се преобразува в електрически импулси от чипа на детектора, а след това амплитудна модулация се осъществява чрез чипове за обработка на мощност като TIA и MA и накрая се извежда непрекъснат електрически сигнал, който може да бъде обработен от терминала. Сътрудничеството на оптичния чип и електронния чип реализира реализацията на основните показатели за ефективност като скорост на предаване, коефициент на изчезване и предавана оптична мощност и е най-важното устройство, определящо работата на оптичния модул.
Оптичните чипове на устройства имат изключително високи технически бариери и сложни технологични потоци, така че те са най-голямата част от структурата на разходите на оптичния модул BOM. Цената на оптичните чипове обикновено е 40% -60%, а цената на електрическите чипове обикновено е 10% -30%. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-висока е цената на електрическите чипове от оптичен модул от висок клас.