Transceiver optic: Forța motrice de bază în domeniul comunicațiilor optice

În societatea informațională modernă, transmisia de date de mare viteză și stabilă a devenit o piatră de temelie indispensabilă pentru toate categoriile sociale. În acest torrent de date, transceiver optic (modul optic) a devenit o componentă importantă pentru construirea unei rețele moderne de informații de mare viteză, cu capacitatea sa unică de conversie fotoelectrică. Fiind dispozitivul de bază pentru realizarea funcțiilor de conversie fotoelectrică și conversie electro-optică a transmisiei semnalului optic în echipamentele de comunicație cu fibră optică, modulul optic nu numai că transmite transmisia de informații, ci este și o forță motrice puternică pentru dezvoltarea continuă a tehnologiei de comunicație. .

Funcția de bază a modulului optic este de a converti semnalele electrice în semnale optice pentru transmisie și de a restabili semnalele optice la semnale electrice la capătul de recepție. Acest proces de conversie pare simplu, dar conține principii tehnice complexe. Transmițătorul optic (TOSA) de la capătul de transmisie modulează semnalul electric într-un semnal optic printr-un laser semiconductor (LD), apoi îl transmite pe distanțe lungi prin fibră optică. Receptorul optic (ROSA) de la capătul de recepție folosește o diodă de fotodetecție (PD) pentru a converti semnalul optic recepționat într-un semnal electric, care este apoi scos după ce a fost procesat de un preamplificator. În acest proces, modulul optic nu numai că trebuie să aibă o eficiență ridicată de conversie fotoelectrică, dar trebuie și să asigure stabilitatea și integritatea semnalului pentru a face față mediului de comunicare complex și în schimbare.

Istoria dezvoltării modulelor optice este plină de inovații și schimbări. De la începutul telefonului fix până la comunicațiile fără fir 2G și 3G, dezvoltarea tehnologiei de comunicare s-a învârtit întotdeauna în jurul semnalelor electrice. Odată cu creșterea distanței de transmisie și creșterea frecvenței semnalului, pierderea și deformarea transmisiei semnalului electric au devenit din ce în ce mai importante, limitând îmbunătățirea în continuare a vitezei și calității comunicației. Pentru a depăși acest blocaj, au apărut module optice, transformând semnalele electrice în semnale optice pentru transmisie, realizând astfel transmisia de informații pe distanțe lungi, de mare viteză și cu pierderi reduse.

Tipurile și funcțiile modulelor optice sunt, de asemenea, în continuă evoluție. De la primele module SFP (Small Form-Factor Pluggable) cu pachete mici conectabile la ultimele XFP, SFP și alte module miniaturizate de mare viteză, modulele optice nu numai că și-au îmbunătățit continuu viteza, dar au și forme de ambalare mai flexibile și mai diverse. Aceste module acceptă hot-swap și plug-and-play, ceea ce simplifică foarte mult procesul de întreținere și modernizare a echipamentelor de rețea. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei fotonice cu siliciu, modulele fotonice cu siliciu au devenit o direcție importantă de dezvoltare în viitorul domeniu al comunicațiilor optice, cu avantajele lor de consum redus de energie, cost redus, lățime de bandă mare și viteză de transmisie ridicată.

Modulele optice sunt din ce în ce mai folosite în centre de date, rețele de telecomunicații, terminale de acces și alte domenii. În special în construcția rețelelor 5G, modulele optice, ca componente de bază ale stratului fizic, joacă un rol vital. Rețeaua de acces radio (RAN) a rețelelor 5G este reîmpărțită în unități de antenă active (AAU), unități de distribuție (DU) și unități centralizate (CU), ceea ce impune cerințe mai mari pentru modulele optice. În stația de bază din partea rețelei fără fir, modulul optic fronthaul dintre AAU și DU va fi actualizat de la 10G la 25G, iar cererea de module optice mid-haul între DU și CU a fost recent adăugată. Aceste schimbări nu numai că promovează modernizarea continuă a tehnologiei modulelor optice, dar oferă și un sprijin puternic pentru comercializarea rețelelor 5G.

În viitor, modulele optice vor continua să se dezvolte în direcția vitezei mari, dimensiunilor mici, consumului redus de energie, distanțe lungi și conectabile la cald. Odată cu creșterea continuă a cererii utilizatorilor pentru lățimea de bandă a rețelelor optice de comunicații, industria modulelor optice va accelera ritmul inovației tehnologice și va promova dezvoltarea produselor în direcția vitezei mai mari, integrării mai mari și consumului de energie mai mic. În același timp, apariția noilor tehnologii, cum ar fi co-ambalarea optoelectronică (CPO) va scurta și mai mult calea de transmisie a semnalului, va îmbunătăți performanța și va aduce noi posibilități în domeniul comunicațiilor optice.