Optische transceiver: de drijvende kracht op het gebied van optische communicatie

In de moderne informatiemaatschappij is snelle en stabiele datatransmissie een onmisbare hoeksteen geworden voor alle lagen van de bevolking. In deze gegevenstorrent worden de optische zenderontvanger (optische module) is een belangrijk onderdeel geworden voor het bouwen van een modern hogesnelheidsinformatienetwerk met zijn unieke foto-elektrische conversievermogen. Als het kernapparaat voor het realiseren van de foto-elektrische conversie en elektro-optische conversiefuncties van optische signaaloverdracht in optische vezelcommunicatieapparatuur, draagt ​​de optische module niet alleen de overdracht van informatie over, maar is hij ook een krachtige drijvende kracht voor de voortdurende ontwikkeling van communicatietechnologie .

De basisfunctie van de optische module is het omzetten van elektrische signalen in optische signalen voor verzending, en het herstellen van optische signalen naar elektrische signalen aan de ontvangende kant. Dit conversieproces lijkt eenvoudig, maar bevat complexe technische principes. De optische zender (TOSA) aan het zendende uiteinde moduleert het elektrische signaal in een optisch signaal via een halfgeleiderlaser (LD) en verzendt dit vervolgens over lange afstanden via optische vezels. De optische ontvanger (ROSA) aan de ontvangende kant gebruikt een fotodetectiediode (PD) om het ontvangen optische signaal om te zetten in een elektrisch signaal, dat vervolgens wordt uitgevoerd nadat het door een voorversterker is verwerkt. In dit proces moet de optische module niet alleen een hoge foto-elektrische conversie-efficiëntie hebben, maar ook de stabiliteit en integriteit van het signaal garanderen om te kunnen omgaan met de complexe en veranderende communicatieomgeving.

De ontwikkelingsgeschiedenis van optische modules zit vol innovatie en verandering. Vanaf de vroege vaste telefoonlijnen tot de draadloze 2G- en 3G-communicatie heeft de ontwikkeling van de communicatietechnologie altijd rond elektrische signalen gedraaid. Met de toename van de transmissieafstand en de toename van de signaalfrequentie zijn het verlies en de vervorming van de elektrische signaaloverdracht steeds prominenter geworden, waardoor de verdere verbetering van de communicatiesnelheid en -kwaliteit wordt beperkt. Om dit knelpunt te overwinnen, ontstonden optische modules, die elektrische signalen omzetten in optische signalen voor verzending, waardoor informatieoverdracht over lange afstanden, met hoge snelheid en met weinig verlies werd gerealiseerd.

Ook de typen en functies van optische modules evolueren voortdurend. Van de vroege SFP (Small Form-Factor Pluggable) kleine inplugbare modules tot de latere XFP, SFP en andere snelle, geminiaturiseerde modules: optische modules hebben niet alleen hun snelheid voortdurend verbeterd, maar hebben ook flexibelere en diversere verpakkingsvormen. Deze modules ondersteunen hot-swap en plug-and-play, wat het onderhouds- en upgradeproces van netwerkapparatuur aanzienlijk vereenvoudigt. Met de voortdurende ontwikkeling van siliciumfotonicatechnologie zijn siliciumfotonische modules een belangrijke ontwikkelingsrichting geworden in het toekomstige optische communicatieveld met hun voordelen van laag energieverbruik, lage kosten, grote bandbreedte en hoge transmissiesnelheid.

Optische modules worden steeds vaker gebruikt in datacentra, telecommunicatienetwerken, toegangsterminals en andere gebieden. Vooral bij de aanleg van 5G-netwerken spelen optische modules, als basiscomponenten van de fysieke laag, een cruciale rol. Het radiotoegangsnetwerk (RAN) van 5G-netwerken is opnieuw onderverdeeld in actieve antenne-eenheden (AAU), distributie-eenheden (DU) en gecentraliseerde eenheden (CU), wat hogere eisen stelt aan optische modules. In het basisstation aan de kant van het draadloze netwerk zal de fronthaul optische module tussen AAU en DU worden geüpgraded van 10G naar 25G, en de vraag naar mid-haul optische modules tussen DU en CU is nieuw toegevoegd. Deze veranderingen bevorderen niet alleen de voortdurende upgrade van optische moduletechnologie, maar bieden ook krachtige ondersteuning voor de commercialisering van 5G-netwerken.

In de toekomst zullen optische modules zich blijven ontwikkelen in de richting van hoge snelheid, kleine afmetingen, laag stroomverbruik, lange afstanden en hot-pluggable. Met de voortdurende toename van de vraag van gebruikers naar bandbreedte van optische communicatienetwerken zal de optische module-industrie het tempo van technologische innovatie versnellen en producten promoten die zich ontwikkelen in de richting van hogere snelheid, hogere integratie en lager energieverbruik. Tegelijkertijd zal de opkomst van nieuwe technologieën zoals opto-elektronische co-packaging (CPO) het signaaloverdrachtspad verder verkorten, de prestaties verbeteren en nieuwe mogelijkheden bieden op het gebied van optische communicatie.