Дизайн на оптичен приемо-предавател за TDM PONS
Оптичният приемо-предавател (предавател и приемник), използван за оптично-електрическо преобразуване, е ключов компонент в оптичните комуникационни системи. В PON система оптичният предавател и приемник в терминала на оптичната линия (OLT) или оптичните мрежови единици (ONU) обикновено са пакетирани заедно, за да образуват двупосочен оптичен подраздел (BOSA).
Фигурата по-долу показва архитектурата на оптичния приемо-предавател за OLT и ONU. Оптичната сглобка на предавателя (TOSA) се състои от полупроводников лазер (Fabry-Perot лазер или DFB лазер) и лазерен драйвер. Оптичният сглоб на приемника (ROSA) включва фотодиод (PIN или APD), усилвател на трансимпанс, ограничаващ усилвател и верига за възстановяване на часовник и данни. В допълнение към TOSA и ROSA, дуплекс или трипекс (WDM филтър) се използва за разделяне на дължини на вълната от течението и надолу по течението. Дуплексът или триплексът обикновено е тънкослоен филтър, но оптичните филтри (напр. Bragg решетка или интерферометър на Mach-Zehnder), базирани на равнинни вериги на светлинни вълни, се превръщат в предпочитана опция, тъй като плановите вериги на светлинната вълна са по-компактни, т.е. по-надежден и по-лесен за сглобяване с TOSA и ROSA. Тъй като TDM PONs се въвеждат в голям мащаб, бяха положени значителни усилия за проектиране на оптичен приемо-предавател с подобрена производителност, по-ниска цена и по-добра надеждност. Основните предизвикателства при разработването на оптичен приемо-предавател за приложения на FTTx са по-високо ниво на интеграция, икономически ефективни опаковки и технологии за оптично предаване в режим на разрушаване в режим на поток. За интегриране и опаковане оптичните приемопредаватели се развиват към планови циркулации на светлинни вълни и монолитни фотонични интегрални схеми.
Оптична трансмисия с Burst-Mode
В TDM PON системата всички потребители споделят една и съща инфраструктура на влакната от OLT до разпределителния възел. В посока на низходящия поток пакетите данни се излъчват към всички ONU. OLT предавателите и ONU приемниците работят в непрекъснат режим, където синхронизацията се поддържа по всяко време. Дори и да няма данни, които да се изпращат към ONUs, OLT предавателят трябва да предава модели на празен бит, така че приемникът на ONU да може да извлече часовника непрекъснато от сигнала надолу по веригата. Въпреки това, в посока нагоре, всички потребители трябва да бъдат избягвани в предаването нагоре, така че във всеки даден момент, само един пакет (от един ONU) е разрешен да достигне до централния офис. OLT координира предаването нагоре и планира времето за предаване за всеки ONU. Когато ONU иска да изпрати данни към OLT, той предава поредица от данни във времето, определено от OLT, и след това изключва напълно своя предавател, за да избегне пречи на предаването на други ONU нагоре по течението. Блоковете данни от различни ONU, следващи един след друг до приемника в централния офис, са разделени от определено време за защита. Този тип предаване се нарича предаване в режим на разрушаване.
Ето фигура, която сравнява форматите на данни за непрекъснато и разрушаване в режим на предаване. Предавателят в режим на разрушаване във всеки ONU и приемник в режим на разрушаване в централния офис са незаменими. Приемникът в режим на спукване в централния офис трябва да има различни достъпни диапазони на входа и бързо заключване на часовника. От друга страна, предавателят на спукан режим, разположен от страна на потребителя, трябва да показва бързо време за включване, както и добро потискане на мощността по време на празен режим. Проектирането на високоскоростен оптичен приемо-предавателен режим е необходимо и предизвикателно при разполагане на пасивни оптични мрежи.
Лазерни драйвери в Burst-Mode
Предавателят в режим на спукване трябва да показва бързо време за включване, както и добро потискане на мощността. Предизвикателностите на дизайна за лазерни / модулаторни драйвери в режим на спукване са времена на възход и падане и автоматично управление на мощността. Конвенционалните вериги на водача са проектирани да поддържат постоянен ток и напрежение на отклонение. Въпреки това доброто потискане на оптичната мощност в състояние на празен ход изисква отклоненията да бъдат изключени бързо. Схемите на драйверите трябва да бъдат проектирани така, че да имат кратки характеристики на включване / изключване. За автоматичен контрол на мощността конвенционалните схеми често използват бавен мониторен фотодиод и / или аналогови филтри за средно измерване на сигнала и аналогов контролен контур към аналогови контролни контури. Необходимо е да се следи оптичният изход, включен в извадката, в подходящи точки във формата на спукана вълна.
Приемници с Burst-Mode
Конвенционалните оптични приемници не могат да се използват за разпознаване в режим на разрушаване, тъй като те не могат моментално да се справят с различни пакети, пристигащи с големи разлики в оптичната мощност и фазовото подравняване. Следователно е необходимо да се проектират приемници, които да могат да се адаптират към разликата в оптичната мощност и фазовото подравняване на база пакет по пакет. Предизвикателностите на дизайна за приемници в режим на разрушаване са динамично възстановяване на чувствителността, възстановяване на нивото и бързо възстановяване на часовника.
Когато слаб изблик следва силен срив, е трудно да се открие слаб сигнал. Динамичното възстановяване на чувствителността е необходимо за откриване на слабия сигнал. Възстановяването на слабото спукване е ограничено от ефектите на транспортиране на фотодиоден носител, скоростите на усилвателя и скоростта на зареждане и неволните ефекти на автоматичен контрол на усилването.
За възстановяване на ниво може да бъде проектиран приемник в режим на разрушаване със структура за обратна връзка или подаване. За дизайна на обратната връзка диференциалният усилвател на трансимпанс на вход / изход и верига за откриване на пик образуват контур за обратна връзка, докато при дизайна на подаване сигналът от предусилвателя се подава напред във верига за откриване на върха. И двата дизайна са реализирани на практика. Структурата за обратна връзка позволява на приемника да работи по-надеждно, но е необходим различен предусилвател за вход / изход. Приемният приемник има по-бързо време за реакция и може да се използва конвенционален предусилвател, свързан с двойно свързване, но веригата трябва да бъде проектирана внимателно, за да се предотврати трептене в ревивера. Схемите за възстановяване на ниво с опростен и здрав дизайн и добри показатели все още са отворен въпрос, който изисква допълнително проучване.
FOCC е OEM производител на модули за приемане на влакна. Ние предлагаме оптичен приемо-предавател не само за TDM PONs, ние също предлагаме съвместими приемо-предавателни модули по целия свят. Добре дошли да посетите нашия уебсайт, където можете да намерите модулите, които искате да закупите. Нашите оптични модули могат да бъдат съвместими с всички марки, като SFP модулите: GLC-LH-SM Cisco , HP J4858A , JX-SFP-1FE-FX ( съвместим с хвойна) и др.
