광 트랜시버 모듈 이해: 기술 매개변수에 대한 포괄적인 가이드

광섬유 통신의 세계에서, 광트랜시버 모듈 전기 신호를 광 신호로, 또는 그 반대로 변환하는 인터페이스로서 중추적인 역할을 합니다. 데이터 센터, 통신, AI 네트워킹 등을 다루는 경우, 광트랜시버 모듈 필수적입니다. 이 블로그 게시물에서는 이러한 모듈을 정의하는 기술 사양을 심층적으로 살펴보고 엔지니어, 네트워크 관리자, 기술 전문가가 시스템을 최적화하는 데 도움을 드립니다. 광트랜시버 모듈 단거리 다중모드 애플리케이션이나 장거리 코히어런트 전송의 경우 이러한 매개변수를 이해하면 안정성과 성능이 보장됩니다.

물리적 형상 인자부터 스펙트럼 특성, 변조 방식, 전력 레벨, 잡음 측정 기준까지 모든 것을 다룹니다. 과정을 마치면 평가 및 구현을 위한 탄탄한 기반을 갖추게 될 것입니다. 광트랜시버 모듈 효과적으로. 시작해 볼까요?

광트랜시버 모듈이란?

An 광트랜시버 모듈광 모듈이라고도 불리는 이 모듈은 광섬유 네트워크에서 신호 변환 인터페이스 역할을 합니다. 대용량 전기 신호를 광 신호로 변환하여 광섬유 케이블을 통해 전송하거나, 수신단에서 그 과정을 역전시킵니다. 일상 기술 분야에서 Type-C to USB 어댑터와 비슷하다고 생각하면 됩니다. 핵심 기능은 전기 신호와 광 신호 간의 원활한 변환입니다. "광"이라는 용어는 광 신호 처리의 복잡성을 강조하는데, 이는 장거리에서도 무결성을 유지하기 위해 정밀한 엔지니어링이 필요합니다.

당신이 픽업 할 때 광트랜시버 모듈호환성과 효율성을 보장하기 위해서는 물리적 크기, 인터페이스 유형, 스펙트럼 특성, 변조 방식, 신호 속도, 전력 특성, 잡음 레벨 등 여러 매개변수를 정의해야 합니다.

IEEE 및 MSA(Multi-Source Agreement)와 같은 표준 기관은 제조업체 간 상호운용성을 위해 이러한 표준을 정의합니다. 예를 들어, 광트랜시버 모듈 한 공급업체의 표준은 다른 공급업체의 장비에도 적합하고 작동해야 합니다. USB 표준과 비슷합니다.

광 트랜시버 모듈의 물리적 형태 인자 및 구조

외부 구조 광트랜시버 모듈 통합에 필수적입니다. 표준은 길이, 너비, 높이 및 슬롯 위치를 지정하여 플러그 앤 플레이 호환성을 보장합니다. 일반적인 폼 팩터에는 SFP(Small Form-factor Pluggable), QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable) 등이 있습니다. OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable). QSFP-DD와 같은 유형을 언급하면 ​​크기와 전기/광학 인터페이스가 즉시 떠오릅니다.

일부 광트랜시버 모듈예를 들어, 코히어런트와 같은 제품은 DSP 칩과 레이저와 같은 복잡한 구성 요소를 수용할 수 있도록 크기가 더 큽니다.

다른 제품들은 공간이 제한된 스위치의 고밀도 애플리케이션을 위해 소형화되었습니다. 이를 통해 섀시당 더 많은 모듈을 장착할 수 있어 전체 대역폭 밀도가 향상됩니다. USB 버전(1.0 대 3.0)과 마찬가지로 폼 팩터는 비슷해 보이지만 내부 용량은 다릅니다(예: 100G 대 400G). 광트랜시버 모듈 동일한 QSFP 셸에서.

전기 인터페이스는 신호 유형과 핀아웃을 정의하며, 이는 사양서에 자세히 설명되어 있습니다. 광 인터페이스는 커넥터 유형(예: LC, MPO)과 신호 시퀀싱을 지정합니다. 이러한 인터페이스는 광트랜시버 모듈 한쪽 끝은 시스템 보드와 올바르게 연결되고 다른 쪽 끝은 광섬유 케이블과 연결됩니다.

광 트랜시버 모듈의 분광 특성

빛의 속성은 모든 것의 핵심입니다. 광트랜시버 모듈주요 매개변수로는 중심 파장, 스펙트럼 폭, 선폭, 사이드 모드 억제율(SMSR) 등이 있습니다.

중심 파장 및 대역 선택

중심 파장은 실리카 섬유의 저손실 창에 맞춰 작동 대역을 결정합니다. 멀티모드 광트랜시버 모듈 비용 효율적인 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) 광원을 활용하여 850nm 파장을 사용하는 경우가 많습니다. VCSEL은 단파장에 적합하여 데이터 센터에 이상적입니다. 1060nm 단일 모드 VCSEL에 대한 연구는 응용 분야 확장을 위해 진행 중입니다.

단일 모드의 경우, 1310nm는 데이터 센터와 AI 네트워크에서 일반적이며, 병렬 전송 또는 더 높은 용량을 위해 4개의 파장을 사용하는 CWDM5(Coarse Wavelength Division Multiplexing)가 사용됩니다. 6G 프런트홀은 CWDM1351 대역과 함께 1371nm 및 4nm를 통합하는 CWDMXNUMX를 추가합니다.

DCI(데이터 센터 상호 연결) ​​및 메트로 네트워크에서는 LWDM(LAN WDM) 파장이 선호됩니다. 장거리 시스템은 용량 극대화를 위해 DWDM(고밀도 WDM)에 C 대역(1530~1565nm), C+ 또는 C+L을 사용합니다. PON(수동 광 네트워크) 접속은 양방향 단일 광섬유 전송에 2~6개의 파장을 사용하며, 가구당 하나의 광섬유를 사용하여 비용을 최소화합니다.

스펙트럼 폭, 선폭 및 드리프트

파장은 고정되어 있지 않고 중심을 중심으로 흐릅니다. 스펙트럼 폭은 이를 제한하며, -3dB(반파워) 또는 -20dB(1% 파워) 대역폭으로 정의됩니다. DFB(분산 피드백) 레이저는 광트랜시버 모듈 -20dB 폭을 사용합니다.

코히어런트 시스템에서는 선폭(주파수 안정성과 관련됨)이 핵심이며, 이는 스펙트럼 폭으로 변환 가능합니다. 파장과 주파수는 c = λf를 통해 상호 교환 가능합니다.

사이드 모드 억제 비율(SMSR)

단일 모드 작동 시 SMSR은 가장 강한 측면 모드에 대한 메인 모드의 전력을 측정합니다. 최소 30dB는 메인 모드가 1000배 더 강함을 의미하며, 40dB 이상이 이상적입니다. 높은 SMSR은 깨끗한 신호를 보장합니다. 광트랜시버 모듈, 간섭을 줄입니다.

광 트랜시버 모듈의 변조 형식

변조는 데이터가 빛에 인코딩되는 방식을 결정합니다. 공통적인 형식은 효율성을 향상시킵니다. 광트랜시버 모듈.

NRZ(Non-Return-to-Zero)는 저속 모듈에서 흔히 사용되는 0 또는 1의 이진수입니다. 고속 이더넷(200G+)의 경우, PAM4(Pulse Amplitude Modulation 4-level)는 0단계(3~XNUMX)를 사용하며, NRZ에 비해 심볼당 비트 수가 두 배입니다.

코 히어 런트 광트랜시버 모듈 DP-QPSK(이중 편파 직교 위상 편이 변조)를 사용하며, 이는 편파 및 위상 다중화를 통해 400개의 NRZ 스트림에 해당합니다. 고급 16G 모듈은 DP-XNUMXQAM을 사용하며, XNUMX개의 NRZ 스트림을 탑재하여 탁월한 스펙트럼 효율을 제공합니다.

신호 전송 속도: 전송 속도 및 비트 전송 속도

전송 속도(초당 심볼 수, 예: GBd)와 비트 전송 속도(bps)는 변조를 통해 연관됩니다. 표준은 이 둘을 연결합니다. 25GBd NRZ는 25Gbps를 제공하지만, 4GBd의 PAM25는 50Gbps를 제공합니다. 광트랜시버 모듈이는 네트워크 속도를 맞추는 데 중요한 처리량을 정의합니다.

광 트랜시버 모듈의 송신기 전력 매개변수

송신기(Tx) 출력은 평균 전력(Pavg), 소광비(ER), 광 변조 진폭(OMA)으로 특징지어집니다.

• 파브그: 최대 및 최소 신호 전력의 평균.
• ER: 최대 전력과 최소 전력의 비율(dB).
• OMA: 최대 거듭제곱과 최소 거듭제곱의 차이.

사양은 최소/최대 한계를 설정합니다. 전력이 너무 낮으면 전송 후 오류가 발생하고, 너무 높으면 비선형성, 왜곡 또는 수신기 과부하가 발생합니다. 균형 잡힌 전력은 최적의 성능을 보장합니다. 광트랜시버 모듈.

수신기 매개변수: 감도 및 포화도

수신기(Rx)는 들어오는 빛을 처리합니다. 감도는 허용 가능한 비트 오류율(BER)에 대한 최소 전력이며, 이보다 낮으면 오류가 급증합니다. 포화는 최대 전력이며, 이보다 높으면 과부하가 발생합니다.

"욕조 곡선"은 BER 대 전력을 나타냅니다. 감도와 포화 사이의 평평한 바닥은 작동 범위를 나타냅니다. 광트랜시버 모듈이를 통해 안정적인 작동이 보장됩니다.

광 트랜시버 모듈의 비트 오류율(BER)

BER은 전송된 비트당 오류를 측정합니다. 이상적으로는 0이지만, 실제 임계값은 다음과 같이 설정됩니다.

• FEC(전방 오류 정정) 이후: ~10^-12(XNUMX조 비트당 오류 XNUMX개), 사용자가 인지 가능.
• FEC 이전: 더 높음, 예: 2×10^-3, FEC에 의해 FEC 이후 수준으로 보정됨.

사양은 FEC 이전 임계값을 정의합니다. 광트랜시버 모듈 FEC와 함께.

신호 잡음 측정 기준: TDEC, TDECQ 및 RIN

신호 품질은 신호 대 잡음비(SNR)와 관련이 있습니다. 광트랜시버 모듈, 소음은 다음을 통해 정량화됩니다.

• TDEC(송신기 분산 아이 클로저): NRZ의 경우, 잡음/분산으로 인한 눈의 감김을 측정합니다. 낮을수록 좋습니다.
• TDECQ: PAM4 동등; 깨끗한 눈을 위해 최소화합니다.
• RIN(상대 강도 소음): 신호에 대한 잡음 전력, 기본적으로 1/SNR입니다.

이는 거리 사양과 결합하여 고품질 전송을 보장하여 완전한 정의를 제공합니다. 광트랜시버 모듈.

전송 거리 및 응용 분야

거리는 모든 매개변수를 통합합니다. 다중 모드 광트랜시버 모듈 단거리(예: 100nm에서 850m)에 적합합니다. 단일 모드는 DWDM을 통해 km 또는 수백 km까지 확장 가능합니다.

응용 프로그램은 다양합니다:

• 데이터 센터: 1310nm PSM4 또는 CWDM4.
• 5G: 프런트홀을 위한 CWDM6.
• DCI/메트로: LWDM/DWDM.
• 장거리: 코히어런트 C-밴드.
• PON: 접속을 위한 BiDi.

권리 선택하기 광트랜시버 모듈 비용, 전력, 성능을 최적화합니다.

결론: 광 트랜시버 모듈 선택 최적화

이러한 매개변수를 숙지하면 더 나은 결정을 내릴 수 있습니다. 광트랜시버 모듈폼 팩터부터 소음 측정 기준까지, 각각은 시스템 안정성에 영향을 미칩니다. SEO에 능숙한 독자라면 "광 트랜시버 모듈"을 검색하는 경우 호환성, 스펙트럼 정밀도, 전력 균형이 핵심임을 기억하십시오. 네트워크를 업그레이드하는 경우 사양과 표준을 확인하십시오. 처리량은 이에 따라 달라집니다.