Оптические трансиверы

Оптический приемо-передатчик или трансивер (от англ. TRANSmitter–передатчик и reCEIVER–приемник) — это приемо-передающее устройство, предназначено для использования в активном сетевом оборудовании (маршрутизатор, коммутатор, транспондер, медиаконвертор) для конвертирования сигнала из внутренней электрической среды сетевого оборудования во внешнюю транспортную оптическую или электрическую среду передачи.

Оптические трансиверы представляют собой компактные сменные модули, рассчитанные на различные параметры линий передачи.

Оптический трансивер включает в себя следующие компоненты:

1. Передатчик — лазер (источник оптического излучения);
2. Приемник — широкополосный фотоприемник;
3. Оптические разъемы;
4. Печатная плата (PCB);
5. Плата памяти EEPROM;
6. Контактные дорожки;
7. Металлический корпус;
8. Механизм крепления.

Оптический передатчик — это лазер, излучающий свет («светящий») с определенной мощностью на определенной длине волны λ, называемой «несущей». Излучаемый лазером свет – «несущая», представляет собой некоторый диапазон длин волн, называемый «шириной спектра». От типа лазера напрямую зависит ширина спектра, а также длина волны излучаемого света.
Основные типы лазеров:

• Длинноволновые лазеры с вертикальным объемным резонатором — VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), длина волны излучаемого света 850 нм;
• Торцевые лазеры Фабри-Перо — FP (Fabry–Perot), длина волны излучаемого света 850 нм, 1310 нм, 1550 нм;
• Лазеры с распределенной обратной связью — DFB (Distributed Feed Back), длина волны излучаемого света 1270–1610 нм;
• Лазеры с внешней модуляцией — EML (Electroabsorptive Modulated Laser), длина волны излучаемого света 1470–1610 нм.

Фотоприемник, типы фотоприемников:

• p-i-n фотодиоды — PIN, диапазон принимаемых длин волн 1270-1610 нм;
• Лавинные фотодиоды — APD (Avalanche Photodiode), диапазон принимаемых длин волн 1270-1610 нм. Данный тип фотодиодов значительно более чувствительный, в отличии от PIN и используется в случаях, когда необходимо принимать очень «слабый» световой сигнал.

Оптический разъем — специализированный разъем на корпусе трансивера (сходный по своему строению с оптическим адаптером). Необходим для образования физического стыка между оптическим передатчиком/приемником с коннектором патч-корда, также разъем обеспечивает надежную фиксацию коннектора.
Печатная плата — основа, на которой расположены все элементы трансивера (лазер, фотоприемник, чип EEPROM, контактные дорожки). В зависимости от производителя печатная плата может иметь свои особенности производства и архитектуры.
Плата памяти EEPROM — специализированный чип, в котором содержится:

• Служебная информация о трансивере — наименование, серийный номер, производитель, тип трансивера, длина волны излучения, тип оптического разъема, дальность передачи;
• Специальные маркеры совместимости;
• Диагностическая информация о трансивере (DDM или DOM) — температура трансивера, излучаемая оптическая мощность (Tx), принимаемая оптическая мощность (Rx), ток и напряжение питания трансивера, пороговые значения (минимумы и максимумы) перечисленных характеристик трансивера.

Контактные дорожки — электрический разъем, с помощью которого трансивер стыкуется с сетевым оборудованием. Через данный разъем на трансивер поступает электропитание и исходящая информация, которую необходимо передать через линию связи. С трансивера же поступает служебная информация из EEPROM и принимаемая информация.