Dizajn optičkog primopredajnika za TDM PONS
Optički primopredajnik (odašiljač i prijemnik) koji se koristi za optičko-električnu pretvorbu ključna je komponenta u optičkim komunikacijskim sustavima. U PON sistemu, optički odašiljač i prijemnik na terminalu optičke linije (OLT) ili jedinice optičke mreže (ONU) obično se pakuju zajedno da formiraju dvosmjernu optičku podsklopu (BOSA).
Na slici ispod prikazana je arhitektura optičkog primopredajnika za OLT i ONU. Optička podsklopa odašiljača (TOSA) sastoji se od poluvodičkog lasera (Fabry-Perot laser ili DFB laser) i laserskog pokretača. Optička podsklopa prijamnika (ROSA) uključuje fotodiodu (PIN ili APD), pojačalo transimpedancije, ograničavajuće pojačalo te strujni krug sata i oporavka podataka. Pored TOSA i ROSA, duplex ili tripex (WDM filter) koristi se za razdvajanje valnih duljina od donje i niže. Dupleks ili tripleks obično su tankoslojni filtri, ali optički filteri (npr. Bragg-ova rešetka ili Mach-Zehnder-ov interferometar) temeljeni na ravninskim krugovima svjetlosnih valova postaju poželjnija opcija, jer su planarni krugovi svjetlosnih valova kompaktniji, pouzdaniji i jednostavniji za sastavljanje sa TOSA i ROSA. Kako se TDM PON-ovi uveliko koriste, uloženi su značajni napori u dizajniranju optičkog primopredajnika sa poboljšanim performansama, nižim troškovima i boljom pouzdanošću. Ključni izazovi u razvoju optičkog primopredajnika za FTTx aplikacije su viši nivo integracije, ekonomično pakiranje i tehnologija optičkog prenosa rafalnog načina prijenosa u uzvodnoj vezi. Za integraciju i pakiranje, optički primopredajnici se razvijaju prema planarnim svjetlosnim talasima i monolitnim fotonskim integriranim krugovima.
Optički mjenjač Burst-Mode
U TDM PON sistemu, svi korisnici dijele istu infrastrukturu vlakana od OLT-a do distribucijskog čvora. U smjeru silaznog toka paketi podataka emitiraju se na sve ONU jedinice. OLT predajnici i ONU prijemnici rade u neprekidnom režimu, gde se sinhronizacija održava u svakom trenutku. Čak i ako nema podataka za slanje na ONU, OLT odašiljač mora slati uzorke bita praznog hoda, tako da prijemnik ONU-a može neprestano preuzimati sat iz signala nizvodno. Međutim, u smjeru uzvodno, svi korisnici moraju se izbjegavati u prijelaznom prijenosu, tako da je u bilo kojem trenutku samo jedan paket (iz jednog ONU-a) dostupan za pristup središnjem uredu. OLT koordinira prijenos uzvodno i zakazuje vrijeme prijenosa za svaki ONU. Kad ONU želi poslati podatke na OLT, prenosi skup podataka u vremenu koje mu je dodijelio OLT, a zatim potpuno odašilje odašiljač kako bi se izbjeglo ometanje prenosa drugih ONU-ova uzvodno. Dijelovi podataka s različitih ONU-a koji slijede jedan do drugog do prijemnika u središnjem uredu odvojeni su određenim vremenom čuvanja. Ova vrsta prenosa naziva se rafalnim načinom prijenosa.
Evo slike koja uspoređuje formate podataka neprekidnog i rafalnog načina prijenosa. Neophodni su predajnik burst moda na svakom ONU i prijemnik burst mode u središnjem uredu. Prijemnik rafalnog načina rada u središnjem uredu potreban je za različite pristupačne ulaze i brza vremena zaključavanja sata. S druge strane, odašiljač rafalnog načina rada, smješten na korisničkoj strani, mora pokazati brzo vrijeme uključivanja kao i dobro suzbijanje napajanja tokom neaktivnog stanja. Dizajniranje brzih optičkih primopredajnika potrebno je i izazovno prilikom postavljanja pasivnih optičkih mreža.
Laserski upravljački programi burst mode
Odašiljač rafalnog načina rada mora pokazati brzo vrijeme uključivanja kao i dobro suzbijanje napajanja. Izazovi dizajna za pokretače laserskih / modulatorskih pokretačkih programa su vremena porasta i pada i automatsko upravljanje napajanjem. Konvencionalni upravljački sklopovi dizajnirani su za održavanje konstantne struje pristranosti i napona. Međutim, dobro suzbijanje optičke snage u stanju mirovanja zahtijeva brzo isključivanje pristranosti. Vozački krugovi moraju biti dizajnirani tako da imaju kratke performanse uključivanja / isključivanja. Za automatsko upravljanje napajanjem, konvencionalni krugovi često koriste spor fotodiodni monitor i / ili analogne filtre kako bi uporedili signal i analogni upravljački krug do analognih upravljačkih petlji. Potrebno je pratiti optički izlaz uzorkovan na odgovarajućim točkama rafalnog talasa.
Prijemnici burst mode
Konvencionalni optički prijemnici ne mogu se koristiti za detekciju modaliteta jer nisu u mogućnosti da obrađuju različite pakete koji dolaze sa velikim razlikama u optičkoj snazi i poravnavanju faza. Stoga je potrebno dizajnirati prijemnike koji se mogu prilagoditi promjenama optičke snage i poravnanja faza, za svaki paket. Izazovi dizajna za prijamnike rafalnog načina su dinamički oporavak osjetljivosti, oporavak nivoa i brzi oporavak sata.
Kada slab prasak prati snažan prasak, teško je otkriti slab signal. Dinamički oporavak osjetljivosti je potreban za otkrivanje slabog signala. Oporavak slabog rafala ograničen je efektima transporta nosača fotodioda, padom pojačala i brzinom punjenja i nenamjernim efektima automatske kontrole pojačanja.
Za oporavak nivoa može se dizajnirati prijamnik rafalnog načina s povratnom ili povratnom strukturom. Za dizajn povratne sprege, diferencijalno pojačalo transimpedancije ulaza / izlaza i krug detekcije vrhova formiraju povratnu petlju, dok je u dizajnu unaprijed signal iz pretpojačavača usmjeren prema naprijed u krug detekcije vršnih vrhova. Oba dizajna su implementirana u praksi. Povratna struktura omogućava prijemniku da radi pouzdano, ali potreban je drugi ulazno / izlazni predpojačalo. Prilagodljivi prijemnik ima brže vrijeme odziva i može se koristiti konvencionalni razdvojeni predpojačalo, ali strujni krug treba biti pažljivo dizajniran kako bi se spriječilo osciliranje u oddajniku. Krugovi za oporavak na nivou jednostavnog i robusnog dizajna i dobre performanse i dalje su otvoreno pitanje koje zahtijeva daljnju istragu.
FOCC je OEM proizvođač modula primopredajnika vlakana. Pružamo optički primopredajnik ne samo za TDM PONS, nudimo i kompatibilne primopredajničke module širom svijeta. Dobrodošli da posjetite našu web stranicu na kojoj možete pronaći module koje želite kupiti. Naši optički moduli mogu biti kompatibilni sa svim robnim markama, kao što su SFP moduli: GLC-LH-SM Cisco , HP J4858A , JX-SFP-1FE-FX ( kompatibilan s džunirom ) itd.
