Οπτικό σχεδιασμό πομποδέκτη για PON TDM
Ο οπτικός πομποδέκτης (πομπός και δέκτης) που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή από οπτικό σε ηλεκτρικό είναι βασικό στοιχείο των συστημάτων οπτικών επικοινωνιών. Σε ένα σύστημα PON, ένας οπτικός πομπός και δέκτης στο τερματικό οπτικής γραμμής (OLT) ή σε μονάδες οπτικού δικτύου (ONU) τυπικά συσκευάζονται μαζί για να σχηματίσουν ένα αμφίδρομο οπτικό υποσύστημα (BOSA).
Το παρακάτω σχήμα δείχνει την αρχιτεκτονική του οπτικού πομποδέκτη για ένα OLT και ONUs. Το οπτικό υποσύνολο πομπού (TOSA) αποτελείται από ένα λέιζερ ημιαγωγού (λέιζερ Fabry-Perot ή λέιζερ DFB) και ένα πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ. Το οπτικό υποσύστημα δέκτη (ROSA) περιλαμβάνει μια φωτοδίοδο (PIN ή APD), έναν ενισχυτή transimpedance, έναν περιοριστικό ενισχυτή και ένα κύκλωμα ρολογιού και ανάκτησης δεδομένων. Εκτός από το TOSA και το ROSA, χρησιμοποιείται για την διαχωρισμό ανάντι και προς τα κάτω μήκη κύματος διπλό ή tripex (φίλτρο WDM). Το δίκλωνο ή τριπλό είναι συνήθως ένα φίλτρο λεπτού φιλμ, αλλά τα οπτικά φίλτρα (π.χ. σχάρες Bragg ή συμβολόμετρο Mach-Zehnder) που βασίζονται σε επίπεδη κυκλώματα φωτός κύματος γίνονται μια προτιμώμενη επιλογή, καθώς τα κυκλώματα plannar φως κυμάτων είναι πιο συμπαγή, πιο αξιόπιστο και πιο εύκολο στη συναρμολόγηση με την TOSA και την ROSA. Καθώς οι TDM PONs αναπτύσσονται σε μεγάλη κλίμακα, έχει καταβληθεί σημαντική προσπάθεια στο σχεδιασμό ενός οπτικού πομποδέκτη με βελτιωμένη απόδοση, χαμηλότερο κόστος και καλύτερη αξιοπιστία. Οι βασικές προκλήσεις στην ανάπτυξη του οπτικού πομποδέκτη για εφαρμογές FTTx είναι ένα υψηλότερο επίπεδο ολοκλήρωσης, οικονομικά συμφέρουσα συσκευασία και τεχνολογίες οπτικής μετάδοσης κατά την έκρηξη στον ανάντη σύνδεσμο. Για την ενσωμάτωση και τη συσκευασία, οι οπτικοί πομποδέκτες εξελίσσονται προς τα πλανητικά κύματα φωτός και μονολιθικά φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα.
Λειτουργία σάρωσης με οπτική μετάδοση
Σε ένα σύστημα TDM PON, όλοι οι χρήστες μοιράζονται την ίδια υποδομή ίνας από OLT στον κόμβο διανομής. Στην κατεύθυνση κατεύθυνσης, τα πακέτα δεδομένων μεταδίδονται σε όλες τις μονάδες ONU. Οι πομποί OLT και οι δέκτες ONU λειτουργούν σε συνεχή λειτουργία, όπου ο συγχρονισμός διατηρείται ανά πάσα στιγμή. Ακόμη και αν δεν υπάρχουν δεδομένα προς αποστολή σε ΟΝ, ο πομπός OLT πρέπει να μεταδίδει μοτίβα αδράνειας έτσι ώστε ο δέκτης ONUs να μπορεί να ανακτήσει το ρολόι συνεχώς από το κατάντη σήμα. Ωστόσο, κατά την ανάντη κατεύθυνση, όλοι οι χρήστες πρέπει να αποφεύγονται στην ανάντη μετάδοση, έτσι ώστε ανά πάσα στιγμή, μόνο ένα πακέτο (από ένα ONU) επιτρέπεται να φτάσει στο κεντρικό γραφείο. Το OLT συντονίζει την ανάντη μετάδοση και προγραμματίζει το χρόνο μετάδοσης για κάθε ONU. Όταν ένα ONU θέλει να στείλει δεδομένα στο OLT, μεταδίδει μια ριπή δεδομένων στο χρόνο που αποδίδει ο OLT και στη συνέχεια απενεργοποιεί πλήρως τον πομπό του, για να αποφύγει την παρεμβολή σε άλλη μετάδοση του ONU. Οι εκρήξεις δεδομένων από διαφορετικές ΟΝΕ που ακολουθούν ο ένας τον άλλο στον δέκτη στο κεντρικό γραφείο διαχωρίζονται από ένα συγκεκριμένο χρόνο φύλαξης. Αυτός ο τύπος μετάδοσης ονομάζεται εκπομπή έκρηξης.
Εδώ είναι ένας αριθμός που συγκρίνει τις μορφές δεδομένων της μετάδοσης συνεχούς και ριπής. Ο πομπός λειτουργίας σε κατάσταση έκρηξης σε κάθε ONU και ο δέκτης λειτουργίας έκρηξης στο κεντρικό γραφείο είναι απαραίτητοι. Ένας δέκτης λειτουργίας σε έκρηξη στο κεντρικό γραφείο απαιτείται να έχει διάφορες οικονομικά εύρος εισόδου και γρήγορο χρόνο κλειδώματος ρολογιού. Από την άλλη πλευρά, ένας πομπός με λειτουργία έκρηξης, ο οποίος βρίσκεται στην πλευρά του χρήστη, πρέπει να παρουσιάζει γρήγορο χρόνο ενεργοποίησης καθώς και καλή καταστολή ισχύος κατά τη διάρκεια μιας αδρανούς κατάστασης. Ο σχεδιασμός οπτικού πομποδέκτη υψηλής ταχύτητας έκρηξης είναι απαραίτητος και προκλητικός όταν αναπτύσσετε παθητικά οπτικά δίκτυα.
Λέιζερ οδήγησης σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης
Ένας πομπός σε κατάσταση έκρηξης πρέπει να παρουσιάζει γρήγορο χρόνο ενεργοποίησης καθώς και καλή καταστολή ισχύος. Οι προκλήσεις σχεδιασμού για τους οδηγούς laser / modulator σε κατάσταση έκρηξης είναι οι χρόνοι ανόδου και πτώσης και ο αυτόματος έλεγχος ισχύος. Τα συμβατικά κυκλώματα οδηγού έχουν σχεδιαστεί για να διατηρούν ένα συνεχές ρεύμα και τάση μεροληψίας. Ωστόσο, η καλή καταστολή της οπτικής ισχύος στην αδρανή κατάσταση απαιτεί γρήγορη απενεργοποίηση της προκατάληψης. Τα κυκλώματα οδηγού πρέπει να σχεδιάζονται ώστε να έχουν σύντομη απόδοση ενεργοποίησης / απενεργοποίησης. Για τον αυτόματο έλεγχο ισχύος, τα συμβατικά κυκλώματα χρησιμοποιούν συχνά αργή φωτοδίοδο παρακολούθησης ή / και αναλογικά φίλτρα για τον μέσο όρο του σήματος και έναν αναλογικό βρόχο ελέγχου προς τους αναλογικούς βρόχους ελέγχου. Είναι απαραίτητο να παρακολουθείται η οπτική έξοδος δειγματοληψίας σε κατάλληλα σημεία σε κυματομορφή έκρηξης.
Ρυθμιστές λήψης
Οι συμβατικοί οπτικοί δέκτες δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση λειτουργίας burst επειδή δεν είναι σε θέση να χειριστούν άμεσα διάφορα πακέτα που φθάνουν με μεγάλες διαφορές στην οπτική ισχύ και την ευθυγράμμιση φάσης. Επομένως, είναι απαραίτητο να σχεδιαστούν δέκτες οι οποίοι να μπορούν να προσαρμόζονται στις μεταβολές της οπτικής ισχύος και της ευθυγράμμισης φάσης σε πακέτα ανά πακέτο. Οι προκλήσεις σχεδιασμού για τους δέκτες με λειτουργία έκρηξης είναι η δυναμική ανάκτηση ευαισθησίας, η ανάκτηση επιπέδου και η γρήγορη ανάκτηση ρολογιού.
Όταν μια αδύναμη έκρηξη ακολουθεί μια ισχυρή έκρηξη, είναι δύσκολο να εντοπιστεί το ασθενές σήμα. Η ανάκτηση δυναμικής ευαισθησίας είναι απαραίτητη για την ανίχνευση του ασθενούς σήματος. Η ανάκτηση της ασθενούς έκρηξης περιορίζεται από τα εφέ φέρουσας φέρουσας φέρουσας μετατόπισης, την ταχύτητα φόρτισης του ενισχυτή και τα ποσοστά φόρτισης και τα απροσδόκητα αποτελέσματα ελέγχου αυτόματου κέρδους.
Για την ανάκτηση επιπέδων, ένας δέκτης με λειτουργία έκρηξης μπορεί να σχεδιαστεί με δομή ανάδρασης ή προώθησης. Για τον σχεδιασμό ανατροφοδότησης, ένας ενισχυτής διαφορικής εισαγωγής / εξόδου και ένα κύκλωμα ανίχνευσης κορυφής σχηματίζουν έναν βρόχο ανατροφοδότησης, ενώ στον σχεδιασμό τροφοδοσίας, το σήμα από τον προενισχυτή μεταδίδεται προς ένα κύκλωμα ανίχνευσης κορυφής. Και τα δύο σχέδια έχουν εφαρμοστεί στην πράξη. Μια δομή ανατροφοδότησης επιτρέπει στον δέκτη να λειτουργεί πιο αξιόπιστα, αλλά απαιτείται ένας διαφορετικός προενισχυτής εισόδου / εξόδου. Ένας δέκτης προώθησης έχει έναν ταχύτερο χρόνο απόκρισης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας συμβατικός προενισχυτής, αλλά το κύκλωμα πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά για να αποφευχθεί η ταλάντωση στο αποκαλυπτικό. Τα κυκλώματα αποκατάστασης επιπέδου με απλό και στιβαρό σχεδιασμό και καλή απόδοση εξακολουθούν να είναι ένα ανοιχτό ζήτημα που απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση.
Το FOCC είναι κατασκευαστής μονάδων πομποδεκτών οπτικών ινών. Παρέχουμε οπτικό πομποδέκτη όχι μόνο για TDM PONs, προσφέρουμε επίσης συμβατές μονάδες πομποδέκτη παγκοσμίως. Καλώς ήρθατε στην ιστοσελίδα μας όπου μπορείτε να βρείτε τις ενότητες που θέλετε να αγοράσετε. Οι οπτικές μονάδες μας μπορούν να είναι συμβατές με όλες τις μάρκες, όπως οι μονάδες SFP: GLC-LH-SM Cisco , HP J4858A , JX-SFP-1FE-FX .
