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 sustavu optički odašiljač i prijamnik na terminalu optičke linije (OLT) ili jedinice optičke mreže (ONU) obično se pakiraju zajedno da formiraju dvosmjerno optičko podsklop (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), pojačano pojačalo, ograničavajuće pojačalo i strujni krug sata i oporavka podataka. Pored TOSA i ROSA, duplex ili tripex (WDM filter) koristi se za odvajanje valnih duljina od donje i niže. Dupleks ili tripleks obično su tankoslojni filtri, ali optički filtri (npr. Bragg-ova rešetka ili Mach-Zehnderov interferometar) temeljeni na ravninskim krugovima svjetlosnih valova postaju poželjnija opcija, budući da su planski krugovi svjetlosnih valova kompaktniji, pouzdaniji i jednostavniji za sastavljanje s TOSA i ROSA. Kako se TDM PONS primjenjuju u velikoj mjeri, uložen je značajan napor u dizajniranje optičkog primopredajnika s poboljšanim performansama, nižim troškovima i boljom pouzdanošću. Ključni izazovi u razvoju optičkog primopredajnika za FTTx aplikacije su viša razina integracije, ekonomično pakiranje i tehnologija optičkog prijenosa rafalnog načina prijenosa u uzvodnoj vezi. Za integraciju i pakiranje, optički primopredajnici razvijaju se prema planarnim svjetlosnim valovima i monolitnim fotonskim integriranim krugovima.
Optički prijenos s burst modeom
U TDM PON sustavu 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 odašiljači i ONU prijemnici rade u neprekidnom načinu rada, gdje se sinkronizacija 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, u prijelaznom prijenosu moraju se izbjegavati svi korisnici, tako da je u bilo kojem trenutku samo jedan paket (iz jednog ONU-a) smije doći do središnjeg ureda. OLT koordinira prijenos uzvodno i zakazuje vrijeme prijenosa za svaki ONU. Kad ONU želi poslati podatke na OLT, prenosi niz podataka u vremenu koje mu je dodijelio OLT, a zatim potpuno odašilje odašiljač kako bi se izbjeglo ometanje prenosa drugih ONU-ova uzvodno. Zapisi podataka s različitih ONU-a koji slijede jedan do drugog do prijemnika u središnjem uredu odvojeni su određenim vremenom čuvanja. Ova vrsta prijenosa naziva se rafalnim načinom prijenosa.
Evo slike koja uspoređuje formate podataka za neprekidni i rafalni način prijenosa. Neophodni su odašiljač burst moda na svakom ONU i prijamnik 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 snage tijekom mirovanja. Izrada brzih optičkih primopredajnika potreban je i izazovan prilikom razmještanja pasivnih optičkih mreža.
Laserski upravljački programi burst mode
Odašiljač rafalnog načina rada mora pokazati brzo vrijeme uključivanja kao i dobro suzbijanje snage. Izazovi dizajna za pokretače laserskih / modulatorskih pokretačkih programa su vremena porasta i pada, te automatska kontrola snage. Konvencionalni upravljački sklopovi dizajnirani su za održavanje konstantne struje pristranosti i napona. Međutim, dobro suzbijanje optičke snage u stanju mirovanja zahtijeva brzo isključivanje pristranosti. Krugovi vozača moraju biti dizajnirani tako da imaju kratke performanse uključivanja / isključivanja. Za automatsko upravljanje napajanjem, konvencionalni krugovi često koriste spora monitor fotodioda i / ili analogne filtre za prosječno postavljanje signala i analognu upravljačku petlju u analogne upravljačke petlje. Potrebno je pratiti optički izlaz uzorkovan na odgovarajućim točkama rafalnog vala.
Prijemnici rabljenih načina rada
Konvencionalni optički prijemnici ne mogu se koristiti za otkrivanje rafala jer nisu u mogućnosti da obrađuju različite pakete koji dolaze s 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 dinamični oporavak osjetljivosti, oporavak razine i brzi oporavak sata.
Kada slab prasak prati snažan prasak, teško je otkriti slab signal. Dinamički oporavak osjetljivosti potreban je za otkrivanje slabog signala. Oporavak slabog rafala ograničen je efektima transporta nosača fotodioda, padom pojačala i brzinom punjenja te nenamjernim efektima automatske kontrole pojačanja.
Za oporavak razine može se dizajnirati prijamnik rafalnog načina, sa povratnom ili povratnom strukturom. Za dizajn povratne sprege, diferencijalno pojačalo transimpedance ulaza / izlaza i krug detekcije vrhova tvore povratnu petlju, dok je u izvedbi povratnog signala 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 za to je potreban drugačiji 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 razvodniku. Strujni 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 ( kompatibilni s džunirom ) itd.
