كيف تجعل الوحدات الضوئية تلبي المعايير الصناعية؟

بالإضافة إلى الدرجة التجارية الأكثر شيوعًا ، يمكننا أيضًا رؤية خيارات الدرجة الممتدة والصناعية عند شراء وحدات بصرية ، اعتمادًا على درجة حرارة التشغيل. لماذا يجب تقسيم الوحدات الضوئية إلى العديد من مستويات درجة الحرارة ، وما الفرق بينها؟ كواحدة من أهم المعلمات للوحدة الضوئية ، يمكن أن تؤثر درجة حرارة التشغيل على المعلمات الأخرى. عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة لوحدة بصرية ، ستتغير أيضًا معلمات أخرى مثل تيار التشغيل الخاص بها ، مما سيؤثر على انتقالها الطبيعي. تم تصميم الوحدات الضوئية ذات الدرجة الممتدة والصناعية لحل هذه المشكلة. أكثر الوحدات البصرية شيوعًا هي C-TEMP ، وتتراوح درجة حرارة التشغيل العادية من 0 إلى +70 درجة مئوية. تتراوح درجة حرارة E-Temp من -20 ℃ إلى + 85. يعمل I-Temp في درجات حرارة تتراوح من -40 إلى + 85 ، مما يمكّنه من العمل في درجات حرارة عالية للغاية أو منخفضة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تصميم الوحدات البصرية الصناعية بمكونات تصلب المشهد من حيث المكونات والمرفقات الكهربائية لضمان عمر خدمة الوحدات.

الفرق بين مستويات درجات الحرارة المختلفة للوحدات الضوئية

مقاومة درجة الحرارة للرقاقة مختلفة

الوحدات البصرية من الدرجة التجارية هي 0 70 ℃ ، والدرجة الممتدة هي -20 ℃ ～ + 85 ، والوحدات البصرية من الدرجة الصناعية هي -40 ～ 85 ℃ ، وهي نفس درجة حرارة العمل.

طرق الاختبار المختلفة

الوحدات الضوئية ذات الدرجة التجارية تحتاج فقط إلى اختبارها من أجل تقادم درجة الحرارة العادية ، بينما تحتاج الوحدات الضوئية ذات الدرجة الصناعية إلى اختبارها من أجل تقادم درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة.

فرق السعر

نظرًا للتبريد المادي وتعويض درجة الحرارة للوحدات البصرية الصناعية ، تزداد تكلفة المواد الخام وتكلفة التصنيع. لذلك ، عندما يكون معدل الإرسال وطول الموجة متماثلين ، يكون سعر الوحدات الضوئية الصناعية عادةً أعلى من سعر الوحدات الضوئية التجارية ، كما هو موضح في الجدول التالي:

سيناريوهات تطبيق مختلفة

الوحدات البصرية التجارية: هي المنتج الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا في السوق. يتم استخدامه بشكل عام في بيئات الشبكات مثل شبكات المؤسسات ومراكز البيانات وغرف الكمبيوتر.

الوحدات الضوئية الممتدة: تُستخدم في البيئات القاسية نسبيًا مع وجود اختلافات كبيرة في درجات الحرارة ، مثل المناطق الجبلية النائية والأنفاق في البرية.

يمكن للوحدات البصرية الصناعية أن تتحمل درجات حرارة أقل من الوحدات الضوئية ذات الدرجة الممتدة. تُستخدم الوحدات البصرية الصناعية عمومًا مع محولات إيثرنت الصناعية وتستخدم في تطبيقات إيثرنت الصناعية في أتمتة المصانع والسكك الحديدية وأنظمة النقل الذكية (ITS) والمحطات الفرعية لمنشآت الطاقة والبحرية والنفط والغاز والتعدين وغيرها من الصناعات. يمكن أن تكون الوحدات البصرية الصناعية متينة ولها انتقال مستقر في بيئات العمل القاسية.

كيف تصنع وحدة بصريةs تلبية معايير درجة الحرارة الصناعية؟

امتثال الأجهزة

يجب أن تكون الرقائق والليزر المستخدمة في الوحدات البصرية الصناعية مصنوعة من منتجات تلبي مستويات درجات الحرارة الصناعية وتتطلب تسخينًا بدرجة حرارة عالية عند إجراء الاختبارات.

تعويض درجة الحرارة

عندما الصناعية الوحدة الضوئية تعمل عند درجة حرارة منخفضة أقل من الصفر ، من أجل ضمان قوة النقل المستقرة للوحدة الضوئية ، يجب إجراء تعويض درجة الحرارة لضمان التشغيل العادي للوحدة الضوئية عند درجة حرارة منخفضة.

التبريد الفيزيائي

يجب أن تحتوي الوحدة الضوئية الصناعية على وظيفة التبريد الذاتي لتلبية التشغيل المستقر في درجات حرارة عالية. يتم تشتيت الحرارة الناتجة عن الليزر في أسرع وقت ممكن باستخدام هلام السيليكا الحراري للتبريد الفيزيائي.

حل تصميم التحكم في درجة الحرارة الصناعية الكامل لـ FiberMall

Iاختيار رقاقة مفتاح الصف ndustrial

• اختيار الرقاقة ضروري لتلبية متطلبات درجة الحرارة الصناعية.
• شريحة 25G LD هي AFCD-V61XT / BROADCOM ، من الدرجة الصناعية VCSEL.
• شريحة 100G LD هي AFCD-V64XT / BROADCOM ، من الدرجة الصناعية VCSEL.

تصميم جهاز بصري صناعي

• تصميم الجهاز البصري لتلبية بيئة العمل الصناعية ، لضمان قوة بصرية سلسة في ظل الظروف القاسية لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة.
• البوليفيين حل بمحلول نحاسي مضمن في الجزء السفلي لتبديد الحرارة بشكل أفضل.
• أضف تصميم مقاوم للتسخين ، من أجل تلبية درجة حرارة منخفضة -40 درجة مئوية.

تصميم هيكل من الدرجة الصناعية

• تم تصميم الهيكل الداخلي للوحدات الضوئية لتبديد الحرارة الأمثل ، مضمونًا بمحاكاة التصميم الحراري.
• استخدام أحواض حرارة سيليكون داخلية كبيرة نسبيًا.
• يجب أن تكون خشونة السطح لقذيفة الوحدة البصرية ذات الدرجة الصناعية أعلى (أكثر سلاسة) ، وإلا فإنها ستؤثر على التلامس مع المشتت الحراري ، مما يؤدي إلى تبديد الحرارة السيئ.

تعويض درجة حرارة البرامج الصناعية

• تتمثل إحدى خصائص الليزر في أن طاقة الخرج تختلف مع تغير درجة الحرارة ، والتحكم الممتاز في برنامج تعويض درجة الحرارة العريض مهم بشكل خاص.
• نظرًا لعدم وجود دائرة TEC للتحكم التلقائي في درجة الحرارة في VCSEL ، يجب استخدام نظام مراقبة درجة الحرارة لرصد وتعويض المعلمات المختلفة في الوقت الفعلي عند تصميم دائرة الوحدة ، وذلك لضمان نسبة الانقراض واستقرار الطاقة المضيئة للوحدة الضوئية والتأكد من التشغيل العادي لنظام الاتصال البصري.
• سيستغرق الفنيون الكثير من الوقت للعثور على معلمات التعويض المثلى مع كل زيادة أو نقصان بمقدار 5 درجات كعقدة ، ثم كتابة النتائج في IC (الشريحة) المقابلة للوحدة الضوئية ، وبالتالي زيادة وقت الإنتاج وزيادة تكلفة المنتجات الصناعية.

تصميم عملية الإنتاج الصناعي

• إنتاج دفعة وحدة بصرية صناعية عائد التحقق من PVT:
• إذا كان المنتج يلبي أكثر من 90٪ من العائد ، يتم تعريف قائمة مكونات الصنف على أنها منتج من الدرجة الصناعية.
• تصميم محاكاة حرارية صناعية ، وفقًا لأحدث تخطيط ومخطط تبديد الحرارة لتقييم ما إذا كان مخطط تبديد الحرارة الحالي يلبي المتطلبات

كيفية الاختيار بين الوحدات البصرية الصناعية والتجارية

كما ذكر أعلاه ، فإن نطاق درجة حرارة التشغيل للوحدة الضوئية الصناعية أكبر من نطاق الوحدة البصرية التجارية ، والأداء أكثر استقرارًا.

لذلك ، في البيئات الخارجية ذات الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة ، مثل المحطات القاعدية الخارجية ، يجب اختيار الوحدات البصرية الصناعية. بالمقارنة مع الوحدات الضوئية التجارية ، فهي تتمتع بمستوى عالٍ من الأمان والموثوقية. ومع ذلك ، في البيئات الداخلية حيث يكون الاختلاف في درجة الحرارة مستقرًا نسبيًا ، مثل غرف الكمبيوتر ، يمكن للوحدات البصرية الصناعية والتجارية أن تفي بمتطلبات التطبيق الفعلية. ومع ذلك ، بالنظر إلى تكلفة الأسلاك ، يمكن اختيار الوحدات البصرية التجارية.

حالة التطبيق العملي

متطلبات تطبيق ربط نظام المحطة الأساسية 5G

يعتبر التوصيل البيني لمنتج النطاق الأساسي سيناريو تطبيق صناعي معقد. تتراوح درجة الحرارة المحيطة من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية ، وقد تكون بيئة خارجية ذات رطوبة عالية وملوحة عالية وضباب مرتفع. لذلك ، يلزم مزيج كامل من إحكام الهواء ودرجة الحرارة.

بالإضافة إلى متطلبات البيئة الخارجية ، يتطلب نظام محطة 5G الأساسية أيضًا القدرة على تجميع الشبكة بشكل مرن لتوفير الموارد ، وتصميم لوحة النطاق الأساسي 100 إلى 4 × 25G من الترابط ، وبالتالي فإن متطلبات التشغيل البيني المرن بين لوحة النطاق الأساسي يتم طرح واجهة MPO 100G والتوصيل البيني الآخر للوحة الأساسية 25G ، ويمكن تصميم الأسلاك في المنتصف بمرونة من قبل مهندسي الأسلاك.

المنتجات المختارة: فايبر مول 100 جرام ايه او سي

100G QSFP28 إلى 4 x 25G من FiberMall SFP28 HAOC عبارة عن كبل نشط من الدرجة الصناعية ومحكم مصمم لتطبيقات 5G Open RAN. وهو يدعم الإرسال ثنائي الاتجاه لأربع إشارات 25GE / eCPRI باستخدام ألياف متعددة الأوضاع. أقصى مسافة نقل تصل إلى 100 متر (OM4).