تصميم جهاز الإرسال والاستقبال البصري لنماذج TDM
جهاز الإرسال والاستقبال البصري (المرسل والمستقبل) المستخدم للتحويل البصري إلى الكهربائي هو مكون رئيسي في أنظمة الاتصالات البصرية. في نظام PON ، عادة ما يتم تجميع المرسل والمستقبل البصري في محطة الخط البصري (OLT) أو وحدات الشبكة البصرية (ONUs) معًا لتشكيل تجميع فرعي بصري ثنائي الاتجاه (BOSA).
يوضح الشكل أدناه بنية جهاز الإرسال والاستقبال البصري لأجهزة OLT و ONUs. يتكون التجميع البصري للمرسل (TOSA) من ليزر أشباه الموصلات (ليزر Fabry-Perot أو ليزر DFB) وبرنامج تشغيل ليزر. يتضمن التجميع الفرعي البصري للمستقبل (ROSA) الثنائي الضوئي (PIN أو APD) ، ومكبر للصوت transimpedance ، ومكبر للصوت محدود ، ودائرة على مدار الساعة واستعادة البيانات. بالإضافة إلى TOSA و ROSA ، يتم استخدام وحدة الطباعة على الوجهين أو tripex (مرشح WDM) لفصل الأطوال الموجية في المراحل الأولية والمصب. عادة ما يكون الوجه المزدوج أو ثلاثي الفلتر عبارة عن مرشح للأغشية الرقيقة ، ولكن المرشحات الضوئية (على سبيل المثال ، Bragg grating أو Mach-Zehnder interferometer) المستندة إلى دارات الموجة الخفيفة المستوية أصبحت خيارًا مفضلًا ، لأن دوائر الموجة الضوئية المستوية أكثر ضغطًا ، أكثر موثوقية وأسهل للتجميع مع TOSA و ROSA. نظرًا لأنه يتم نشر TDM PONs على نطاق واسع ، فقد تم بذل جهد كبير في تصميم جهاز إرسال واستقبال ضوئي بأداء محسّن وتكلفة أقل وموثوقية أفضل. تتمثل التحديات الرئيسية في تطوير جهاز الإرسال والاستقبال البصري لتطبيقات FTTx في مستوى أعلى من التكامل ، والتعبئة الفعالة من حيث التكلفة ، وتقنيات الإرسال البصري في وضع الانفجارات في الرابط الرئيسي. من أجل التكامل والتعبئة ، تتطور أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية نحو دوائر الدوائر ذات الموجة الضوئية المستوية والدوائر المتكاملة الضوئية المتجانسة.
انفجر وضع النقل البصري
في نظام TDM PON ، يشترك جميع المستخدمين في نفس بنية الألياف الأساسية من OLT إلى عقدة التوزيع. في اتجاه downsream ، يتم بث حزم البيانات إلى جميع وحدات ONU. تعمل أجهزة الإرسال OLT وأجهزة الاستقبال ONU في وضع مستمر ، حيث تتم المحافظة على التزامن في جميع الأوقات. حتى إذا لم تكن هناك بيانات لإرسالها إلى ONUs ، يتعين على مرسل OLT أن يرسل أنماط بت خاملاً بحيث يمكن لجهاز الاستقبال ONUs استرجاع الساعة باستمرار من إشارة المصب. ومع ذلك ، في الاتجاه المنبع ، يجب تجنب جميع المستخدمين في النقل المنبع ، لذلك في أي وقت معين ، يُسمح فقط لرزمة واحدة (من ONU) بالوصول إلى المكتب المركزي. ينسق OLT ناقل الحركة في المنبع ويحدد وقت النقل لكل وحدة ONU. عندما يريد ONU إرسال البيانات إلى OLT ، فإنه ينقل مجموعة من البيانات في الوقت المحدد بواسطة OLT ثم يقوم بإيقاف تشغيل جهاز الإرسال الخاص به تمامًا لتجنب التداخل مع نقل وحدة ONUs الأخرى. يتم فصل رشقات البيانات من وحدات ONU مختلفة تتبع بعضها البعض إلى المتلقي في المكتب المركزي بوقت حراسة معين. يسمى هذا النوع من الإرسال بنمط الرشقة.
فيما يلي شكل يقارن تنسيقات البيانات الخاصة بالنقل المستمر ووضع الاندفاع. لا غنى عن جهاز إرسال وضع الاندفاع في كل وحدة ONU وجهاز استقبال وضع الاندفاع في المكتب المركزي. مطلوب مستقبِل وضع الاندفاع في المكتب المركزي rhe للحصول على نطاقات دخل بأسعار معقولة وأوقات قفل سريعة على مدار الساعة. من ناحية أخرى ، يتعين على جهاز إرسال وضع الاندفاع ، الموجود على جانب المستخدم ، إظهار وقت تشغيل سريع بالإضافة إلى كبت طاقة جيد أثناء حالة الخمول. يعد تصميم جهاز الإرسال والاستقبال البصري عالي السرعة ذا وضع الاندفاع ضروريًا وصعبًا عند نشر الشبكات البصرية المنفعلة.
السائقين ليزر الوضع المتفجر
يجب على جهاز إرسال وضع الاندفاع إظهار وقت تشغيل سريع بالإضافة إلى كبت طاقة جيد. تتمثل التحديات التي تواجه تصميم برامج تشغيل الليزر / المغير المتفجرة في أوقات الصعود والهبوط والتحكم التلقائي في الطاقة. دوائر السائق التقليدية مصممة للحفاظ على تيار التحيز المستمر والجهد. ومع ذلك ، يتطلب قمع الطاقة الضوئية الجيد في حالة الخمول إيقاف التحيز بسرعة. يجب تصميم دوائر السائق بحيث يكون أداء التشغيل / الإيقاف قصيرًا. من أجل التحكم التلقائي في الطاقة ، تستخدم الدوائر التقليدية غالبًا فلاتر ضوئية ثنائية و / أو مرشحات تمثيلية للشاشة في المتوسط للإشارة وحلقة تحكم تناظرية لحلقات التحكم التناظرية. من الضروري مراقبة المخرجات الضوئية التي تم أخذ عينات منها في النقاط المناسبة بتشكيل الموجة.
انفجر الوضع الاستقبال
لا يمكن استخدام المستقبلات الضوئية التقليدية للكشف عن وضع الرشقات لأنها غير قادرة على التعامل مع الحزم المختلفة التي تصل مع اختلافات كبيرة في القدرة البصرية ومحاذاة الطور. لذلك من الضروري تصميم مستقبلات يمكنها التكيف مع التباين في الطاقة الضوئية ومحاذاة الطور على أساس الرزمة. تتمثل التحديات التي تواجه التصميم في مستقبلات وضع الانفجارات في استرداد الحساسية الديناميكي واستعادة المستوى واسترداد الساعة السريع.
عندما يتبع انفجار ضعيف انفجارًا قويًا ، يكون من الصعب اكتشاف الإشارة الضعيفة. تعد استعادة الحساسية الديناميكية ضرورية للكشف عن الإشارة الضعيفة. يقتصر استرداد الرشقة الضعيفة على تأثيرات نقل حامل الثنائي الضوئي ، ومعدلات الشحن ومكبر الشحن ، وتأثيرات التحكم في الكسب التلقائي غير المقصود.
لاستعادة المستوى ، يمكن تصميم مستقبل وضع الاندفاع باستخدام بنية تغذية مرتدة أو تغذية مرتدة. بالنسبة لتصميم الملاحظات ، يشكّل مضخم تفاضلي للإدخال / الإخراج ودائرة كشف الذروة حلقة تغذية مرتدة ، بينما في تصميم التغذية الأمامية ، تكون الإشارة الصادرة عن المضخم الأمامي متوجهة إلى دائرة كشف الذروة. وقد تم تنفيذ كل من التصميمات في الممارسة العملية. تمكن بنية التعليق من عمل المتلقي بشكل أكثر موثوقية ، ولكن هناك حاجة إلى مضخم إدخال / إخراج مختلف. يتمتع مستقبِل التغذية بوقت استجابة أسرع ويمكن استخدام مضخم صوت مكبل تقليدي ، ولكن يجب تصميم الدوائر بعناية لمنع التذبذب في جهاز الاستقبال. لا تزال دوائر الاسترداد ذات المستوى البسيط والتصميم القوي والأداء الجيد مشكلة مفتوحة تتطلب مزيدًا من البحث.
FOCC هي شركة تصنيع المعدات الأصلية من وحدات الإرسال والاستقبال الألياف. نحن نقدم جهاز الإرسال والاستقبال البصري ليس فقط لـ TDM PONs ، ولكننا نقدم أيضًا وحدات إرسال واستقبال متوافقة في جميع أنحاء العالم. مرحبًا بكم في زيارة موقعنا على شبكة الإنترنت حيث يمكنك العثور على الوحدات التي تريد شراءها. يمكن أن تكون وحداتنا البصرية متوافقة مع جميع العلامات التجارية ، مثل وحدات SFP: GLC-LH-SM Cisco و HP J4858A و JX-SFP-1FE-FX (Juniper compatiable) ، إلخ.
