Najbardziej podstawową funkcją modułu optycznego jest uzupełnienie funkcji konwersji optyczno-elektrycznej/elektryczno-optycznej sygnałów optycznych, a jego wnętrze składa się z urządzeń optycznych, obwodów funkcjonalnych i interfejsów optycznych. Urządzenie optyczne jest głównym elementem modułu optycznego, a moduł optyczny dodaje pewne obwody funkcjonalne i elementy konstrukcyjne oparte na urządzeniu optycznym.
Zacznijmy od urządzeń optycznych modułu optycznego. Wśród urządzeń optycznych modułu optycznego urządzenia optyczne używane do konwersji sygnału optycznego nazywane są odpowiednio TOSA i ROSA. Przedstawmy je szczegółowo.
Główny element modułu nadajnika optycznego TOSA (Transmitting Optical Sub-Assembley) uzupełnia głównie konwersję sygnałów elektrycznych na sygnały optyczne. Wśród nich źródłem światła (półprzewodnikowa dioda elektroluminescencyjna lub dioda laserowa) jest rdzeń, układ LD, fotodioda monitora (MD), a inne komponenty są pakowane w zwartą strukturę (pakiet współosiowy TO lub pakiet motylkowy), a następnie TOSA jest uformowany.
W TOSA dioda laserowa LD jest obecnie najczęściej stosowanym półprzewodnikowym urządzeniem emitującym moduły optyczne. Ma dwa główne parametry: prąd progowy (Ith) i sprawność nachylenia (S). Aby LD działał szybko, musimy zapewnić LD prąd polaryzacji DC IBIAS nieco większy niż prąd progowy (DC Bias na powyższym rysunku), to znaczy, że laser jest emitowany, gdy prąd przewodzenia przekracza prąd progowy .
Optyczny zespół odbiorczy ROSA (Resceiving Optical Sub-Assembly), w module światłowodowym o dużej szybkości transmisji danych, zwykle fotodioda PIN lub ADP i TIA są montowane w uszczelnionej metalowej obudowie, tworząc nasz optyczny zespół odbiorczy.
Moduł optyczny ROSA składa się z fotodetektora (PIN/APD), przedwzmacniacza TIA, wzmacniacza ograniczającego itp.
Przyjrzyjmy się najpierw fotodetektorowi, głównemu urządzeniu elementu odbiorczego ROSA (fotodetektor użyty na powyższym rysunku to APD), którego główną funkcją jest konwersja sygnałów optycznych na sygnały elektroniczne poprzez efekt fotoelektryczny. Powszechnymi fotodetektorami w komunikacji optycznej są fotodiody PIN i fotodiody lawinowe (APD). Jak wspomnieliśmy w poprzednich artykułach, APD to fotodetektor o wysokiej czułości, który wykorzystuje efekt multiplikacji lawinowej w celu zwiększenia fotoprądu. W porównaniu z fotodiodami PIN czułość odbiornika APD można zwiększyć o 6 ~ 10 dB.
Słaby prąd sygnału generowany przez fotodetektor jest przetwarzany na sygnał napięcia o odpowiedniej wielkości przez przedwzmacniacz TIA (wzmacniacz trans-impedancyjny), a następnie wyprowadzany. TIA jest w rzeczywistości konwerterem V, który przekształca prąd elektrooptyczny w napięcie.
W tej chwili sygnał napięciowy wytwarzany przez TIA jest nadal sygnałem analogowym, który musi zostać przekształcony w sygnał cyfrowy, zanim obwód przetwarzania sygnału będzie mógł go rozpoznać. Zadaniem wzmacniacza ograniczającego Poster Amplifier za TIA jest konwersja sygnałów o różnych amplitudach na sygnały cyfrowe o tej samej amplitudzie.
Witamy, skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com