Optiline
OptilineCommunication (väljakuulutamine)CHip
Optilised kiibid ja elektrikiibid on kõige olulisemad seadmed, mis määravad optiliste moodulite toimivuse.
Optilised kiibid ja elektrikiibid on optiliste seadmete põhikomponendid.
Optilistes seadmetes kasutatakse fotoelektriliste signaalide teisendamiseks optilisi kiipe. Vastavalt eri tüüpi, seda saab jagada aktiivseteks optilisteks kiipideks ja passiivseteks optilisteks kiipideks.
Aktiivsed optilised kiibid on jagatud laserkiipideks (saatjaks) ja detektorkiipideks (vastuvõtjaks). Edastav ots (laserkiip) teisendab optiline edastav moodul elektrisignaali optiliseks signaaliks; vastuvõtulõpus (detektori kiip) taastatakse optiline signaal elektrisignaalile ja sisestatakse elektroonilisse seadmesse. Optilise kiibi jõudlus ja ülekandekiirus määravad otseselt optilise kiu sidesüsteemi ülekandetõhususe.
Laserkiipide väärtus on suur ja tehnilised tõkked on kõrged. See on optiliste kiipide "pärl". Vastavalt valgusheite liigile on see jagatud pinnaheiteks ja külgheiteks. Nende hulgas on pindkiirgavad laserid peamiselt VCSEL (vertikaalsed õõnsuse pinnakiirgavad laserid); seal on palju liike serva kiirgav laserid, sealhulgas FP (Fabry-Pérot, Fabry-Perot laser), DFB (Distributed Feedback Laser, distributed Feedback laser) Lasers) ja EML (Electroabsorption Modulated Laser), traditsiooniline FP laser kiibid on järk-järgult ahenenud nende rakenduste valdkonnas optiline side tõttu suuri kadusid ja lühikese edastamise vahemaad. On kolm peamist tüüpi tuum laser kiibid: DFB ja EML ja VCSEL.
(1) DFB on kõige sagedamini kasutatav otsemodulatsiooni laser, mis põhineb FP kaudu sisseehitatud Bragg võre, nii et laser on väga monokromaatiline, vähendades kadu ja suurendada edastamise kaugus. Praegu kasutatakse DFB lasereid peamiselt keskmise ja pikamaaülekande jaoks. Peamised rakenduse stsenaariumid on järgmised: FTTX-juurdepääsuvõrk, ülekandevõrk, traadita tugijaam ja andmekeskuste sisemine ühendamine.
(2) EML-laserid lisavad välise modulaatorina dfb-süsteemi alusel elektroabsorbeerimislehe (EAM). Siristamine ja dispersioon jõudlus on parem kui DFB, ja sobivad paremini pikamaa edastamise. EML-i peamised rakendusstsenaariumid on järgmised: kiire, kaugside selgroogvõrk, suurlinna-ala võrk ja andmekeskuste ühendus (arengukoostöö rahastamisvahendi võrk).
(3) VCSEL-il on ühe pikisuunalise, ringväljundi, madala hinna ja lihtsa integreerimise omadused, kuid valgusedastuskaugus on lühike, sobib lühiedastuseks 500 m raadiuses. Peamised rakenduse stsenaariumid on: sisemine andmekeskus, tarbeelektroonika (3D). A
Detektorkiipe on kahte tüüpi: PIN-kood (PN diooddetektor) ja APD (laviinidioodi detektor). Esimene on suhteliselt madal tundlikkus, mida kasutatakse lühikese ja keskmise vahemaa distantsi, ja viimane on kõrge tundlikkus, mida kasutatakse keskmise ja pika vahemaad.
Ühelt poolt, elektriline kiip mõistab toetada toimimise optiline kiip, nagu LD (laser juht), TIA (transimpedance võimendi), CDR (kella ja andmete taastamise circuit), ühelt poolt, mõistab võimu reguleerimine elektriline signaal, nagu MA (peamine võimendi ), Teiselt poolt, et saavutada mõned keerulised digitaalse signaali töötlemine, nagu modulatsioon, ühtne signaali kontroll, seerianumber-parallel / paralleelselt seerianumber konverteerimise jne. On ka mõned optilised moodulid DDM (Digital Diagnostic Function), mis vastavad MCU ja EEPROM. Elektrikiipe kasutatakse tavaliselt koos ja peavoolu kiibitootjad üldiselt kasutusele toodete komplekt teatud tüüpi optiline moodul.
Olenemata sellest, kas tegemist on optilise kiibi või elektrikiibiga, võib selle sõltuvalt substraadi (substraadi) materjalist jagada järgmistesse kategooriatesse: indiumfosfiid (InP), galliumarseniid (GaA), ränipõhine (Si), jne:
Optilise kiibi ja elektrikiibi sobitamine: edastavas otsas on elektrisignaali moduleeritud sisemiselt või väliselt CDR-, LD- ja muude signaalitöötluskiipidega, juhtides laserkiipi elektrooptiliste muundamise lõpuleviimiseks; vastuvõtulõpus teisendatakse optiline signaal elektriimpulssideks detektori kiibi abil, Ja siis tehakse amplituudmodulatsioon selliste energiatöötluskiipide nagu TIA ja MA kaudu ning lõpuks on väljund pidev elektrisignaal, mida saab terminalis töödelda. Optilise kiibi ja elektroonilise kiibi koostööst saab aru, et põhinäitajad, nagu ülekandekiirus, väljasuremissuhe ja edastatud optiline võimsus, on kõige olulisem seade, mis määrab optilise mooduli toimivuse.
Optilised seadme kiibid on väga kõrgetehnilised tõkked ja keerulised protsessivood, nii et need on suurim osa optilise mooduli bom kulustruktuurist. Kulu optiline kiibid on tavaliselt 40% -60%, ja maksumus elektrikiibid on tavaliselt 10% -30%. Mida suurem on kiirus, seda suurem on kõrgekvaliteedilise optilise mooduli elektrikiipide hind.