Η πιο βασική λειτουργία μιας οπτικής μονάδας είναι να ολοκληρώσει τη λειτουργία μετατροπής οπτικών-ηλεκτρικών/ηλεκτρικών-οπτικών οπτικών σημάτων και το εσωτερικό της αποτελείται από οπτικές συσκευές, λειτουργικά κυκλώματα και οπτικές διεπαφές. Η οπτική συσκευή είναι το κύριο στοιχείο της οπτικής μονάδας και η οπτική μονάδα προσθέτει ορισμένα λειτουργικά κυκλώματα και δομικά στοιχεία που βασίζονται στην οπτική συσκευή.
Ας ξεκινήσουμε με τις οπτικές συσκευές της οπτικής μονάδας. Μεταξύ των οπτικών συσκευών της οπτικής μονάδας, οι οπτικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή οπτικού σήματος ονομάζονται TOSA και ROSA αντίστοιχα. Ας τα παρουσιάσουμε αναλυτικά.
Το κύριο στοιχείο της μονάδας οπτικού πομπού TOSA (Transmitting Optical Sub-Assembley) ολοκληρώνει κυρίως τη μετατροπή των ηλεκτρικών σημάτων σε οπτικά σήματα. Μεταξύ αυτών, η πηγή φωτός (ημιαγωγική δίοδος εκπομπής φωτός ή δίοδος λέιζερ) είναι ο πυρήνας, το τσιπ LD, η φωτοδίοδος οθόνης (MD) και άλλα εξαρτήματα συσκευάζονται σε μια συμπαγή δομή (TO ομοαξονική συσκευασία ή συσκευασία πεταλούδας) και στη συνέχεια η TOSA είναι σχηματίστηκε.
Στην TOSA, η δίοδος λέιζερ LD είναι αυτή τη στιγμή η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη συσκευή εκπομπής ημιαγωγών για οπτικές μονάδες. Έχει δύο κύριες παραμέτρους: ρεύμα κατωφλίου (Ith) και απόδοση κλίσης (S). Προκειμένου το LD να λειτουργεί γρήγορα, πρέπει να παρέχουμε στο LD ένα ρεύμα πόλωσης DC IBIAS ελαφρώς μεγαλύτερο από το ρεύμα κατωφλίου (DC Bias στο παραπάνω σχήμα), δηλαδή το λέιζερ εκπέμπεται όταν το προς τα εμπρός ρεύμα υπερβαίνει το ρεύμα κατωφλίου .
Το συγκρότημα οπτικής λήψης ROSA (Resceiving Optical Sub-Assembly), στη μονάδα οπτικών ινών υψηλού ρυθμού δεδομένων, συνήθως η φωτοδίοδος PIN ή ADP και το TIA συναρμολογούνται σε σφραγισμένο μεταλλικό περίβλημα για να σχηματίσουν το συγκρότημα οπτικής λήψης.
Η οπτική μονάδα ROSA αποτελείται από έναν φωτοανιχνευτή (PIN/APD), έναν προενισχυτή TIA, έναν περιοριστικό ενισχυτή κ.λπ.
Ας δούμε πρώτα τον φωτοανιχνευτή, την κύρια συσκευή του στοιχείου λήψης ROSA (ο φωτοανιχνευτής που χρησιμοποιείται στο παραπάνω σχήμα είναι APD), του οποίου η κύρια λειτουργία είναι να μετατρέπει οπτικά σήματα σε ηλεκτρονικά σήματα μέσω του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. Κοινοί φωτοανιχνευτές στις οπτικές επικοινωνίες είναι οι φωτοδίοδοι PIN και οι φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας (APD). Όπως αναφέραμε σε προηγούμενα άρθρα, οι APD είναι ένας φωτοανιχνευτής υψηλής ευαισθησίας που χρησιμοποιεί το φαινόμενο πολλαπλασιασμού της χιονοστιβάδας για να αυξήσει το φωτορεύμα Double, σε σύγκριση με τις φωτοδίοδοι PIN, η ευαισθησία του δέκτη APD μπορεί να αυξηθεί κατά 6~10dB.
Το ασθενές ρεύμα σήματος που παράγεται από τον φωτοανιχνευτή μετατρέπεται σε τάση σήματος επαρκούς μεγέθους από τον προενισχυτή TIA (Trans-Impedance Amplifier) και στη συνέχεια εξάγεται. Το TIA είναι στην πραγματικότητα ένας μετατροπέας V, ο οποίος μετατρέπει το ηλεκτροοπτικό ρεύμα σε τάση.
Αυτή τη στιγμή, το σήμα τάσης που παράγεται από την TIA εξακολουθεί να είναι ένα αναλογικό σήμα, το οποίο πρέπει να μετατραπεί σε ψηφιακό σήμα πριν το αναγνωρίσει το κύκλωμα επεξεργασίας σήματος. Η λειτουργία του περιοριστικού ενισχυτή Poster Amplifier πίσω από το TIA είναι να μετατρέπει σήματα διαφορετικού πλάτους σε ψηφιακά σήματα με το ίδιο πλάτος.
Καλώς ήρθατε, επικοινωνήστε μαζί μας για περισσότερες λεπτομέρειες:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com