Optik
OptikCommaviylashishCkestirib
Optik chiplar va elektr chiplari optik modullarning ishlashini aniqlaydigan eng muhim qurilmalardir.
Optik chiplar va elektr chiplari optik qurilmalarning asosiy qismidir.
Optik qurilmalarda optik mikrosxemalar fotoelektr signallarini konvertatsiya qilish uchun ishlatiladi. Turli xil turlarga ko'ra, uni faol optik chiplar va passiv optik chiplarga bo'lish mumkin.
Faol optik chiplar lazer chiplari (transmitter) va detektor chiplari (qabul qilgich) ga bo'linadi. Uzatuvchi uchida (lazer chipi) optik uzatish moduli elektr signalini optik signalga aylantiradi; qabul qiluvchi uchida (detektor chipi) optik signal elektr signaliga qaytariladi va elektron qurilmaga kiritiladi. Optik chipning ishlashi va uzatish tezligi to'g'ridan-to'g'ri optik tolali aloqa tizimining uzatish samaradorligini aniqlaydi.
Lazer chiplarining qiymati katta va texnik to'siqlar katta. Bu" marvarid" optik chiplar. Yorug'lik chiqarilish turiga ko'ra u sirt emissiyasi va yon tomonga chiqarilishiga bo'linadi. Ular orasida sirtni chiqaradigan lazerlar asosan VCSEL (vertikal bo'shliq sirtini chiqaradigan lazerlar); FP (Fabry-Pérot, Fabry-Perot lazeri), DFB (tarqatilgan teskari aloqa lazeri, tarqatilgan teskari lazer) lazerlari) va EML (elektroabsorbsiya modulyatsiyalangan lazer) kabi chekka chiqaradigan lazerlarning turlari bor, an'anaviy FP lazer chiplari asta-sekin torayib bordi ularning katta yo'qotishlar va qisqa uzatish masofalari tufayli optik aloqa sohasidagi qo'llanmalari. Yadro lazer chiplarining uchta asosiy turi mavjud: DFB va EML And VCSEL.
(1) DFB o'rnatilgan Bragg panjarasi orqali FP-ga asoslangan eng ko'p ishlatiladigan to'g'ridan-to'g'ri modulyatsiya lazeridir, shuning uchun lazer juda monoxromatik bo'lib, yo'qotishni kamaytiradi va uzatish masofasini oshiradi. Hozirgi vaqtda DFB lazerlari asosan o'rta va uzoq masofalarga uzatish uchun ishlatiladi. Asosiy dastur stsenariylariga quyidagilar kiradi: FTTx kirish tarmog'i, uzatish tarmog'i, simsiz tayanch stantsiya va ma'lumotlar markazlarining ichki o'zaro aloqasi.
(2) EML lazerlari DFB asosida tashqi modulyator sifatida elektro-yutish varag'ini (EAM) qo'shadi. Chirp va dispersiya ko'rsatkichlari DFBga qaraganda yaxshiroq va uzoq masofalarga uzatishda ko'proq mos keladi. EML dasturining asosiy stsenariylari quyidagilardir: yuqori tezlikdagi, shaharlararo telekommunikatsiya magistral tarmog'i, metropoliten tarmog'i va ma'lumotlar markazlarining o'zaro aloqasi (DCI tarmog'i).
(3) VCSEL bitta uzunlamasına rejim, dumaloq chiqish joyi, arzon narx va oson integratsiyalash xususiyatlariga ega, ammo yorug'lik uzatish masofasi qisqa, 500 metr ichida qisqa masofani uzatish uchun javob beradi. Asosiy dastur stsenariylari quyidagilardir: ichki ma'lumotlar markazi, maishiy elektronika (3D). A
Detektor mikrosxemalarining ikki turi mavjud: PIN (PN diod detektori) va APD (qor ko'chirish diod detektori). Birinchisi nisbatan past sezgirlikka ega, u qisqa va o'rta masofalarda qo'llaniladi, ikkinchisi esa yuqori va yuqori va o'rtacha masofalarda qo'llaniladi.
Elektr chipi bir tomondan LD (lazer drayveri), TIA (transimpedans kuchaytirgichi), CDR (soat va ma'lumotlarni qayta tiklash davri) kabi optik chipning ishlashini qo'llab-quvvatlashni amalga oshiradi, bir tomondan quvvatni amalga oshiradi MA (asosiy kuchaytirgich) kabi elektr signalini sozlash, boshqa tomondan, modulyatsiya, izchil signallarni boshqarish, ketma-ket parallel / parallel-ketma-ket konversiya va boshqalar kabi ba'zi bir murakkab raqamli signallarni qayta ishlashga erishish uchun. MCU va EEPROM bilan mos keladigan DDM (Raqamli Diagnostik Funktsiya) optik modullari. Elektr chiplari odatda birgalikda ishlatiladi va asosiy chip ishlab chiqaruvchilari odatda ma'lum turdagi optik modul uchun mahsulotlar to'plamini taqdim etadilar.
Optik chip yoki elektr chip bo'lganligidan qat'i nazar, substrat (substrat) materialiga qarab, uni quyidagi toifalarga bo'lish mumkin: indiy fosfid (InP), galyum arsenidi (GaAs), kremniy asosidagi (Si), va boshqalar .:
Optik chip va elektr chipidan mos keladigan foydalanish: uzatish oxirida elektr uzatish CDR, LD va boshqa signallarni qayta ishlash chiplari tomonidan ichki yoki tashqi modulyatsiya qilinadi, lazer chipini elektro-optik konversiyani yakunlash uchun boshqaradi; qabul qiluvchi uchida optik signal detektor mikrosxemasi orqali elektr impulslariga aylantiriladi va keyin amplituda modulyatsiya TIA va MA kabi quvvatni qayta ishlash chiplari orqali amalga oshiriladi va nihoyat terminal tomonidan ishlov berilishi mumkin bo'lgan uzluksiz elektr uzatish chiqadi. Optik chip va elektron chipning hamkorligi uzatish tezligi, yo'q bo'lish koeffitsienti va uzatiladigan optik quvvat kabi asosiy ishlash ko'rsatkichlarini amalga oshirishni amalga oshiradi va optik modulning ishlashini belgilaydigan eng muhim moslama hisoblanadi.
Optik asbob mikrosxemalari nihoyatda yuqori texnik to'siqlarga va murakkab jarayon oqimlariga ega, shuning uchun ular optik modul BOM xarajatlari tarkibining eng katta qismidir. Optik chiplarning narxi odatda 40% -60%, elektr chiplari narxi odatda 10% -30%. Tezlik qancha yuqori bo'lsa, yuqori sifatli optik modulli elektr chiplarning narxi shuncha yuqori bo'ladi.