Optinen lähetin-vastaanotin: Optisen viestinnän alan ydinvoima

Nykyaikaisessa tietoyhteiskunnassa nopeasta ja vakaasta tiedonsiirrosta on tullut välttämätön kulmakivi kaikilla elämänaloilla. Tässä datatorrentissa optinen lähetin-vastaanotin (optinen moduuli) on tullut tärkeä komponentti rakennettaessa modernia nopeaa tietoverkkoa ainutlaatuisella valosähköisellä muuntokyvyllään. Ydinlaitteena optisen signaalin siirron valosähköisen muunnos- ja sähkö-optisen muunnostoiminnon toteuttamiseen optisissa kuituviestintälaitteissa, optinen moduuli ei ainoastaan ​​siirrä tietoa, vaan on myös voimakas liikkeellepaneva voima viestintätekniikan jatkuvalle kehitykselle. .

Optisen moduulin perustehtävä on muuntaa sähköiset signaalit optisiksi signaaleiksi lähetystä varten ja palauttaa optiset signaalit sähköisiksi signaaleiksi vastaanottopäässä. Tämä muunnosprosessi näyttää yksinkertaiselta, mutta se sisältää monimutkaisia ​​teknisiä periaatteita. Optinen lähetin (TOSA) lähetyspäässä moduloi sähköisen signaalin optiseksi signaaliksi puolijohdelaserin (LD) kautta ja lähettää sen sitten pitkiä matkoja optisen kuidun kautta. Vastaanottopäässä oleva optinen vastaanotin (ROSA) käyttää valontunnistusdiodia (PD) muuttamaan vastaanotetun optisen signaalin sähköiseksi signaaliksi, joka sitten lähetetään esivahvistimen käsittelyn jälkeen. Tässä prosessissa optisella moduulilla ei tarvitse olla vain korkea valosähköinen muunnostehokkuus, vaan sen on myös varmistettava signaalin vakaus ja eheys selviytyäkseen monimutkaisesta ja muuttuvasta viestintäympäristöstä.

Optisten moduulien kehityshistoria on täynnä innovaatioita ja muutoksia. Varhaisesta kiinteästä puhelimesta langattomaan 2G- ja 3G-viestintään viestintätekniikan kehitys on aina pyörinyt sähköisten signaalien ympärillä. Lähetysetäisyyden kasvaessa ja signaalitaajuuden kasvaessa sähköisen signaalin lähetyksen menetys ja muodonmuutos ovat tulleet yhä näkyvämmiksi, mikä rajoittaa viestinnän nopeuden ja laadun parantamista edelleen. Tämän pullonkaulan voittamiseksi syntyi optisia moduuleja, jotka muuttivat sähköiset signaalit optisiksi signaaleiksi lähetystä varten, mikä mahdollistaa pitkän matkan, nopean ja vähähäviöisen tiedonsiirron.

Myös optisten moduulien tyypit ja toiminnot kehittyvät jatkuvasti. Varhaisista SFP (Small Form-Factor Pluggable) pienikokoisista liitettävistä moduuleista myöhempiin XFP-, SFP- ja muihin nopeisiin, pienikokoisiin moduuleihin, optiset moduulit eivät ole vain jatkuvasti parantaneet nopeuttaan, vaan niillä on myös joustavampia ja monipuolisempia pakkausmuotoja. Nämä moduulit tukevat hot-swap- ja plug-and-play-toimintoa, mikä yksinkertaistaa huomattavasti verkkolaitteiden ylläpito- ja päivitysprosessia. Piifotoniikkateknologian jatkuvan kehityksen myötä piin fotonimoduuleista on tullut tärkeä kehityssuunta tulevaisuuden optisessa viestintäkentässä niiden edut alhaisella energiankulutuksella, alhaisella hinnalla, suurella kaistanleveydellä ja suurella siirtonopeudella.

Optisia moduuleja käytetään yhä enemmän datakeskuksissa, tietoliikenneverkoissa, liityntäpäätteissä ja muilla aloilla. Varsinkin 5G-verkkojen rakentamisessa optisilla moduuleilla fyysisen kerroksen peruskomponentteina on tärkeä rooli. 5G-verkkojen radioliityntäverkko (RAN) on jaettu uudelleen aktiivisiin antenniyksiköihin (AAU), jakeluyksiköihin (DU) ja keskitettyihin yksiköihin (CU), mikä asettaa korkeampia vaatimuksia optisille moduuleille. Langattoman verkon puolella sijaitsevassa tukiasemassa AAU:n ja DU:n välinen fronthaul-optinen moduuli päivitetään 10G:stä 25G:hen, ja DU:n ja CU:n välisten keskipitkän matkan optisten moduulien kysyntä on lisätty. Nämä muutokset eivät ainoastaan ​​edistä optisten moduulien teknologian jatkuvaa päivittämistä, vaan tarjoavat myös vahvan tuen 5G-verkkojen kaupallistamiselle.

Tulevaisuudessa optisten moduulien kehitys jatkuu suuren nopeuden, pienen koon, alhaisen virrankulutuksen, pitkän matkan ja kuumaliitettävyyden suuntaan. Kun käyttäjien kysyntä optisten viestintäverkkojen kaistanleveydelle kasvaa jatkuvasti, optisten moduulien teollisuus kiihdyttää teknologisten innovaatioiden vauhtia ja edistää tuotteiden kehitystä suuremman nopeuden, paremman integraation ja pienemmän virrankulutuksen suuntaan. Samaan aikaan uusien teknologioiden, kuten optoelectronic co-packaging (CPO) ilmaantuminen lyhentää edelleen signaalin siirtotietä, parantaa suorituskykyä ja tuo uusia mahdollisuuksia optisen viestinnän alalle.