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Hauptkomponenten des optischen Transceivers: Die TOSA- und ROSA-Module

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2020-06-01 / Transceiver

       

Der optische Transceiver ist eine Schlüsselkomponente eines optischen Übertragungssystems, das das Koppeln des Übertragungsmediums mit den aktiven Komponenten der Kette, wie z. B. Schaltern, Routern, optischen Schnittstellen oder beliebigen optischen Transportgeräten, ermöglicht.

         Transceiver ist kein neues Schlagwort; es kam von den alten Tagen der analogen Funkübertragung zurück. Heutzutage definiert es in der optischen Welt den Prozess der Umwandlung der elektrischen Signalisierung in Richtung der optischen Übertragung mit Hilfe des TOSA-Moduls und die Ausführung der inversen Aktion durch das ROSA-Modul.

         Das TOSA-Modul ist das Transmission Optical Sub Assembly-Modul, das das elektrische Signal in das optische Übertragungslicht umwandelt, das auf der Faser landet. Es ist ein kleines und teures Modul und die Materialien und die Herstellung, die dafür verwendet werden, müssen von guten Qualitätsstandards sein, um ein langzeitstabiles optisches Signal zur Verfügung zu stellen. Ein TOSA enthält eine Halbleiterlaserdiode (LD), während ein ROSA eine Photodiode (PD), eine optische Linse, einen Vorverstärker und passive elektrische Teile enthält.

Optical Transceiver main components : The TOSA and ROSA modules
Optical Transceiver main components : The TOSA and ROSA modules

        Der Sender besteht hauptsächlich aus einem LD und seine Treiberschaltung mit einer automatischen optischen Leistungssteuerschaltung (APC), Fabry-Pérot-Laserdioden (FP-LDs) und verteilten Rückkopplungslaserdioden (DFB-LDs) werden weit verbreitet in optischen Übertragungssystemen verwendet. FP-LDs sind kostengünstig und werden häufig in ONUs verwendet. Die standardisierte Zuordnung von optischen Wellenlängen in einem Passive-Optical-Node-System erfolgt stromaufwärts um die Zentralfrequenz 1310 nm und die Downstream-Daten um die Zentralfrequenz 1490 nm und Videodaten stromabwärts um 1540 nm herum. Um diese Genauigkeit für den optischen Sender zu erreichen, wird eine DFB-LD verwendet, die ein schmales optisches Wellenlängenspektrum bereitstellen kann.

        Material
Diese Pakete verfügen über Keramik-Metall-Zuleitungen für optimale Funktion und Zuverlässigkeit. Metallkörper mit Standard- oder kundenspezifischem Kühlkörpermaterial. Laserdurchführung mit Kugellinse, Glas- oder Saphirfenster.
Eigenschaften
• Ausgezeichnete elektrische Leistung in einer Vielzahl von Verpackungsgrößen
• Kleines durchgehendes Montagepaket mit robuster Konstruktion
• Hermetisch gekapselte Pakete mit verbesserter Wärmeableitung
• Keramik-Metall-Durchführung durch präzise Keramikdimensionierung und Hartlötung
• Auswahl an Kugellinsen, Glas- oder Saphirfenstern oder Metallrohren
• Hochtemperatur-Kupfer / Wolfram-Kühlkörper ist Standard
• Selbstsichernde Linse am Gehäuse befestigen
• Rostfreie Unterlegscheibe am Rohrende für bessere Laserschweißfähigkeit

ROSA - Montage

Die ROSA besteht aus einer Photodiode, einer optischen Schnittstelle, einem Metall- und / oder Kunststoffgehäuse und einer elektrischen Schnittstelle. Abhängig von der erforderlichen Funktionalität und Anwendung können andere Komponenten einschließlich Verstärker vorhanden sein. Es wird verwendet, um ein optisches Signal von einer Faser zu empfangen und es in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
Der Empfänger besteht aus einer Photodiode, die ein empfangenes optisches Signal in ein elektrisches Stromsignal umwandelt, und Verstärkern. Die Verstärker formen Eingangssignale neu, die durch Fernübertragung verschlechtert werden. Die Verstärkerschaltung besteht aus einem Vorverstärker und einem Nachverstärker. Der Vorverstärker wandelt ein Stromsignal in ein Spannungssignal um und verstärkt das umgewandelte Signal.

Der Nachverstärker entzerrt das Ausgangssignal des Vorverstärkers auf einen Amplitudenpegel, der für die Eingabe in die folgende digitale Schaltung geeignet ist. Die Photodiode und der Vorverstärker werden in einem ROSA-Modul zusammengebaut, da der Vorverstärker sehr empfindlich auf die Montagebedingungen reagiert. Das ROSA-Modul ermöglicht eine einfache Handhabung des optischen Moduls und eine bessere Leistung.


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