Βασική εισαγωγή της οπτικής μονάδας

Βασική εισαγωγή της οπτικής μονάδας

Η οπτική μονάδα αποτελείται από οπτικοηλεκτρονικές συσκευές, λειτουργικά κυκλώματα και οπτικές διεπαφές. Οι οπτοηλεκτρονικές συσκευές περιλαμβάνουν δύο μέρη: εκπομπή και λήψη. Εν ολίγοις, η λειτουργία της οπτικής μονάδας είναι να μετατρέπει το ηλεκτρικό σήμα σε οπτικό σήμα στο άκρο αποστολής. Αφού το οπτικό σήμα μεταδοθεί μέσω της οπτικής ίνας, το άκρο λήψης μετατρέπει το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό σήμα.

Το τμήμα μετάδοσης είναι: το ηλεκτρικό σήμα εισόδου ενός συγκεκριμένου ρυθμού bit επεξεργάζεται από το εσωτερικό τσιπ κίνησης και στη συνέχεια οδηγεί το λέιζερ ημιαγωγών (LD) ή τη δίοδο εκπομπής φωτός (LED) για να εκπέμψει το διαμορφωμένο οπτικό σήμα του αντίστοιχου ρυθμού. Το εσωτερικό κύκλωμα αυτόματου ελέγχου οπτικής ισχύος είναι εξοπλισμένο για να διατηρεί σταθερή την ισχύ του οπτικού σήματος εξόδου.

Το τμήμα λήψης είναι: η μονάδα εισόδου οπτικού σήματος με συγκεκριμένο ρυθμό μετάδοσης bit μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα από τη δίοδο οπτικής ανίχνευσης και το ηλεκτρικό σήμα με τον αντίστοιχο ρυθμό μετάδοσης bit εξέρχεται μετά τον προενισχυτή.

-Βασική ιδέα της οπτικής μονάδας-

Port-optical module είναι το γενικό όνομα διαφόρων κατηγοριών δομοστοιχείων, που γενικά αναφέρεται σε ενσωματωμένη μονάδα οπτικού πομποδέκτη

-Λειτουργία οπτικής μονάδας-

Η λειτουργία του είναι απλώς να πραγματοποιεί τη μετατροπή μεταξύ οπτικών και ηλεκτρικών σημάτων.

-Δομή οπτικής μονάδας-

Μια οπτική μονάδα συνήθως αποτελείται από οπτικό πομπό, οπτικό δέκτη, λειτουργικό κύκλωμα και οπτική (ηλεκτρική) διεπαφή.

Στον πομπό, το τσιπ οδηγού επεξεργάζεται το αρχικό ηλεκτρικό σήμα και στη συνέχεια οδηγεί το λέιζερ ημιαγωγών (LD) ή τη δίοδο εκπομπής φωτός (LED) για να εκπέμψει διαμορφωμένο οπτικό σήμα.

Η θύρα βρίσκεται στο άκρο λήψης. Αφού εισέλθει το οπτικό σήμα, μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα από τη δίοδο οπτικής ανίχνευσης και στη συνέχεια εξάγεται ηλεκτρικό σήμα μέσω του προενισχυτή.

-Ταξινόμηση οπτικού τρόπου λειτουργίας-

-Ιστορικό ανάπτυξης της οπτικής λειτουργίας-

-Εισαγωγή στη συσκευασία οπτικών μονάδων-

Υπάρχει ένα ευρύ φάσμα προτύπων συσκευασίας για οπτικές μονάδες, κυρίως επειδή:

》Η ταχύτητα ανάπτυξης της τεχνολογίας επικοινωνίας οπτικών ινών είναι πολύ γρήγορη. Η ταχύτητα της οπτικής μονάδας αυξάνεται και ο όγκος επίσης συρρικνώνεται, έτσι ώστε κάθε λίγα χρόνια να εκδίδονται νέες ετικέτες συσκευασίας

ακριβής Είναι επίσης δύσκολο να είναι συμβατό μεταξύ νέων και παλαιών προτύπων συσκευασίας.

》Τα σενάρια εφαρμογής των οπτικών μονάδων είναι διαφορετικά. Οι διαφορετικές αποστάσεις μετάδοσης, οι απαιτήσεις εύρους ζώνης και οι χώροι χρήσης, που αντιστοιχούν σε διαφορετικούς τύπους χρησιμοποιούμενων οπτικών ινών, οι οπτικές μονάδες είναι επίσης διαφορετικές.

Λιμάνι GBIC

Το GBIC είναι ο μετατροπέας διασύνδεσης Giga Bitrate.

Πριν από το 2000, το GBIC ήταν η πιο δημοφιλής συσκευασία οπτικών μονάδων και η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μορφή ενότητας gigabit.

Λιμάνι SFP

Λόγω του μεγάλου μεγέθους του GBIC, το SFP εμφανίστηκε αργότερα και άρχισε να αντικαθιστά το GBIC.

Το SFP, το πλήρες όνομα του Small Form-factor Pluggable, είναι μια μικρή οπτική μονάδα με δυνατότητα εναλλαγής εν θερμώ. Το μικρό του μέγεθος είναι σε σχέση με τη συσκευασία GBIC. Το μέγεθος του SFP είναι κατά το ήμισυ μικρότερο από αυτό της μονάδας GBIC και πάνω από το διπλάσιο του αριθμού των θυρών μπορούν να διαμορφωθούν στον ίδιο πίνακα. Όσον αφορά τη λειτουργία, υπάρχει μικρή διαφορά μεταξύ των δύο, ενώ και οι δύο υποστηρίζουν τη λειτουργία hot plugging. Το μέγιστο εύρος ζώνης που υποστηρίζεται από το SFP είναι 4 Gbps

Προφορική XFP

Το XFP είναι ένα 10-Gigabit Small Form-factor Pluggable, το οποίο μπορεί να γίνει κατανοητό με μια ματιά. Είναι ένα SFP 10 Gigabit.

Το XFP υιοθετεί μια σειριακή μονάδα μονού καναλιού πλήρους ταχύτητας συνδεδεμένη με XFI (σειριακή διεπαφή 10 Gb), η οποία μπορεί να αντικαταστήσει το Xenpak και τα παράγωγά του.

Θύρα SFP+

Το SFP+, όπως και το XFP, είναι μια οπτική μονάδα 10G.

Το μέγεθος του SFP+ είναι το ίδιο με αυτό του SFP. Είναι πιο συμπαγές από το XFP (μειωμένο κατά περίπου 30%) και η κατανάλωση ενέργειας είναι επίσης μικρότερη (μειωμένη από ορισμένες λειτουργίες ελέγχου σήματος).

O SFP28

Το SFP με ρυθμό 25 Gbps οφείλεται κυρίως στο ότι τα οπτικά δομοστοιχεία 40G και 100G ήταν πολύ ακριβά εκείνη την εποχή, οπότε έγινε αυτό το σχέδιο μετάβασης συμβιβασμού.

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

Quad Small Form-factor Pluggable, τετρακάναλη διασύνδεση SFP. Πολλές ώριμες βασικές τεχνολογίες στο XFP έχουν εφαρμοστεί σε αυτόν τον σχεδιασμό. Το QSFP μπορεί να χωριστεί σε 4 ανάλογα με την ταχύτητα × 10G QSFP+, 4 × 25G QSFP28, 8 × 25G QSFP28-DD οπτική μονάδα κ.λπ.

Πάρτε για παράδειγμα το QSFP28, το οποίο ισχύει για θύρα πρόσβασης 4 × 25 GE. Το QSFP28 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αναβάθμιση από 25G σε 100G χωρίς 40G, απλοποιώντας σημαντικά τη δυσκολία της καλωδίωσης και μειώνοντας το κόστος.

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

Το QSFP-DD, που ιδρύθηκε τον Μάρτιο του 2016, αναφέρεται στη «Διπλή Πυκνότητα». Προσθέστε μια σειρά καναλιών στα 4 κανάλια του QSFP και αλλάξτε τα σε 8 κανάλια.

Μπορεί να είναι συμβατό με το σχήμα QSFP. Η αρχική μονάδα QSFP28 μπορεί ακόμα να χρησιμοποιηθεί, απλώς εισάγετε μια άλλη μονάδα. Ο αριθμός των χρυσών δακτύλων του OSFP-DD είναι διπλάσιος από αυτόν του QSFP28.

Κάθε QSFP-DD υιοθετεί μορφή σήματος 25 Gbps NRZ ή 50 Gbps PAM4. Με το PAM4, μπορεί να υποστηρίξει έως και 400 Gbps.

ΟΣΦΠ

OSFP, Octal Small Form Factor Pluggable, το "O" σημαίνει "octal", που κυκλοφόρησε επίσημα τον Νοέμβριο του 2016.

Έχει σχεδιαστεί για να χρησιμοποιεί 8 ηλεκτρικά κανάλια για την πραγματοποίηση 400GbE (8 * 56GbE, αλλά το σήμα 56GbE σχηματίζεται από λέιζερ 25G DML υπό τη διαμόρφωση του PAM4) και το μέγεθός του είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από το QSFP-DD. Ο οπτικός κινητήρας και ο πομποδέκτης με υψηλότερη ισχύ έχουν ελαφρώς καλύτερη απόδοση απαγωγής θερμότητας.

CFP/CFP2/CFP4/CFP8

Centum gigabits Form Pluggable, πυκνή μονάδα οπτικής επικοινωνίας διαίρεσης μήκους κύματος. Ο ρυθμός μετάδοσης μπορεί να φτάσει τα 100-400 Gbpso

Το CFP έχει σχεδιαστεί με βάση τη διεπαφή SFP, με μεγαλύτερο μέγεθος και υποστηρίζει μετάδοση δεδομένων 100 Gbps. Το CFP μπορεί να υποστηρίξει ένα μόνο σήμα 100G και ένα ή περισσότερα σήματα 40G.

Η διαφορά μεταξύ CFP, CFP2 και CFP4 είναι ο όγκος. Ο όγκος του CFP2 είναι το μισό του όγκου του CFP και του CFP4 είναι το ένα τέταρτο αυτού του CFP. Το CFP8 είναι μια φόρμα συσκευασίας που προτείνεται ειδικά για 400G και το μέγεθός της είναι ισοδύναμο με το CFP2. Υποστηρίξτε ρυθμούς καναλιών 25Gbps και 50Gbps και πραγματοποιήστε ρυθμό μονάδας 400Gbps μέσω ηλεκτρικής διεπαφής 16x25G ή 8×50.