התפקיד הבסיסי ביותר של מודול אופטי הוא להשלים את פונקציית ההמרה האופטית-חשמלית/חשמלית-אופטית של אותות אופטיים, והחלק הפנימי שלו מורכב מהתקנים אופטיים, מעגלים פונקציונליים וממשקים אופטיים. ההתקן האופטי הוא המרכיב העיקרי של המודול האופטי, והמודול האופטי מוסיף כמה מעגלים פונקציונליים ורכיבים מבניים המבוססים על ההתקן האופטי.
נתחיל עם ההתקנים האופטיים של המודול האופטי. בין ההתקנים האופטיים של המודול האופטי, ההתקנים האופטיים המשמשים להמרת אותות אופטיים נקראים TOSA ו-ROSA בהתאמה. בואו נציג אותם בפירוט.
המרכיב העיקרי של מודול המשדר האופטי TOSA (Transmitting Optical Sub-Assembley) משלים בעיקר את ההמרה של אותות חשמליים לאותות אופטיים. ביניהם, מקור האור (דיודה פולטת אור מוליכים למחצה או דיודה לייזר) הוא הליבה, שבב LD, פוטודיודת מוניטור (MD) ורכיבים נוספים ארוזים במבנה קומפקטי (חבילת TO קואקסיאלית או חבילת פרפר), ואז TOSA היא נוצר.
ב-TOSA, דיודת לייזר LD היא כיום המכשיר הנפוץ ביותר הפולט מוליכים למחצה עבור מודולים אופטיים. יש לו שני פרמטרים עיקריים: זרם סף (Ith) ויעילות שיפוע (S). על מנת לגרום ל-LD לעבוד במהירות, עלינו לספק ל-LD זרם הטיית DC IBIAS גדול מעט מזרם הסף (DC Bias באיור שלמעלה), כלומר, הלייזר נפלט כאשר הזרם הקדמי חורג מזרם הסף. .
מכלול קליטה אופטי ROSA (Resceiving Optical Sub-Assembly), במודול סיבים אופטיים בקצב נתונים גבוה, בדרך כלל פוטודיודת PIN או ADP ו-TIA מורכבים במארז מתכת אטום כדי ליצור את מכלול הקבלה האופטי שלנו.
המודול האופטי ROSA מורכב מפוטו-גלאי (PIN/APD), קדם מגבר TIA, מגבר מגביל וכו'.
בואו נסתכל תחילה על הפוטו-גלאי, המכשיר העיקרי של הרכיב הקולט ROSA (הפוטו-גלאי המשמש באיור לעיל הוא APD), שתפקידו העיקרי הוא להמיר אותות אופטיים לאותות אלקטרוניים באמצעות האפקט הפוטואלקטרי. גלאי פוטו נפוצים בתקשורת אופטית הם פוטודיודות PIN ופוטודיודות מפולת (APD). כפי שהזכרנו במאמרים קודמים, APDs הם גלאי צילום בעל רגישות גבוהה המשתמש באפקט הכפל של המפולת כדי להגדיל את כפול הפוטו-זרם, בהשוואה לפוטודיודות PIN, ניתן להגדיל את רגישות מקלט APD ב-6~10dB.
זרם האות החלש שנוצר על ידי הפוטו-גלאי מומר למתח אות בעוצמה מספקת על ידי הקדם-מגבר TIA (מגבר טרנס-אימפדנס), ולאחר מכן יוצא. TIA הוא למעשה ממיר V, הממיר זרם אלקטרו-אופטי למתח.
בשלב זה, אות המתח המופק על ידי TIA הוא עדיין אות אנלוגי, שצריך להמיר אותו לאות דיגיטלי לפני שמעגל עיבוד האותות יוכל לזהות אותו. תפקידו של המגבר המגביל Poster Amplifier מאחורי ה-TIA הוא להמיר אותות בעלי משרעות שונות לאותות דיגיטליים עם אותה משרעת.
מוזמן לפנות אלינו לפרטים נוספים:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com