I ré lárionad sonraí an lae inniu, ó bhunstáisiúin 5G go hidirnasc lárionad sonraí agus tarchur físe ard-sainmhínithe, braitheann gach mórbhealach faisnéise ar chomhpháirt lárnach: an tarchuradóir optúil.
Mar "pointe tosaigh" córas cumarsáide optúla, tá an tarchuradóir optúil freagrach as comharthaí leictreacha a thiontú go comharthaí optúla agus iad a chúpláil isteach sa snáithín optúil. Pléann an t-alt seo na prionsabail theicniúla, na príomhchodanna, na sonraíochtaí lárnacha, agus na treochtaí teicneolaíochta tionscail de tharchuradóirí optúla do 2024-2025.
1. Cad é anTarchuradóir Optúil?
Is gléas tiontaithe leictrileictreach é tarchuradóir optúil. Ag an gciseal fisiceach, is féidir achoimre a dhéanamh ar a sreabhadh oibre oibríochta i dtrí chéim:
Próiseáil Ionchuir:Faigheann sé comharthaí leictreacha ó threalamh líonra (cosúil le lasca agus ródairí).
Electro{0}}Tiontú Optúil:Modhnaíonn sé an fhoinse solais (dé-óid léasair nó LED) trí chiorcad tiománaí, ag athrú 0/1 giotán an chomhartha leictreach go bíoga solais a léiríonn stáit ar / as nó athruithe céime.
Aschur Cúplála:Instealladh éifeachtach an solas isteach i snáithín optúil (mód singil nó il-mód) ag baint úsáide as lionsaí nó teicnící cúplála díreach.
Ag brath ar chás an fheidhmchláir, is gnách go ndéantar tarchuradóirí a phacáistiú taobh istigh de mhodúil optúla in-plugála (cosúil le SFP, QSFP-DD, OSFP) nó mar chuid de chraoladh-tarchuradóirí optúla físe grád agus córais tarchurtha snáithíní optúla analógacha.
2. Anailís ar Chomhpháirteanna Croí-Theicneolaíochta
Tá tarchuradóir optúil ardfheidhmíochta comhdhéanta den chuid is mó de na trí chuid seo a leanas, arb ionann iad agus cuid shuntasach den deacracht theicniúil agus den chostas:
2.1 Foinse Solais: VCSEL, FP, DFB, agus EML
Cinneann an fhoinse solais tonnfhad, cumhacht agus achar tarchurtha an tarchuradóra.
VCSEL (Ingearach-Dromchla Cuas-Léasair Astaithe):Tá sé chun tosaigh ar fheidhmchláir ilmhódacha gearra (laistigh de 100 méadar), ar nós modúil optúla SR (Raon Gearr) laistigh de lárionaid sonraí. I measc na mbuntáistí tá tomhaltas ísealchumhachta, costas íseal, agus éascaíocht le comhtháthú eagair ar scála mór.
FP (Fabry-Perot Laser):Úsáidte le haghaidh-céim ghearr-go-fheidhmchláir mheánachar; á gcur amach de réir a chéile faoi láthair in -fheidhmchláir ardráta i bhfabhar léasair DFB.
DFB (Léasair Aiseolais Dáilte):An capall oibre le haghaidh tarchur aonmhóid. Baineann sé aschur aonmhóid aonair amach trí ghríl tógtha, rud a fhágann go mbíonn líneáil speictreach cúng agus pionós íseal scaipthe ann, atá oiriúnach d’fhaid ó 10km go 80km i líonraí meitreo agus trí línte trálaeir fhada.
EML (Léasair-ionsú Leictreach-Modhnaithe):Faoi láthair an rogha príomhshrutha do líonraí cnámh droma ardluais 400G/800G. Comhtháthaíonn sé léasair le modhnóir ionsúcháin leictreamaice, rud a sháraíonn an éifeacht "chirp" a bhaineann le léasair atá modhnaithe go díreach (DML) ag minicíochtaí arda, ag tacú le rátaí tonnfhaid aonair de 100Gbps agus níos faide anonn.
2.2 Ciorcad Tiománaí
Teastaíonn dé-óid léasair srutha claonta cobhsaí agus sruth modhnú. Teastaíonn líneacht ard (go háirithe le haghaidh modhnú PAM4) agus tomhaltas ísealchumhachta ó sliseanna tiománaithe i dtarchuradóirí ardluais. De réir mar a mhéadaíonn luasanna go 112Gbps agus fiú 224Gbps, tá dearadh sliseanna tiománaithe chun bheith ina scrogall ríthábhachtach chun feidhmíocht tarchuradóra a theorannú.
2.3 Pacáistiú agus Cúpláil Optúil
Ní mór go sroichfeadh an bheachtas pacáistithe do tharchuradóirí fo-leibhéil mhiocrón. Maidir le tarchuradóirí fótóinic sileacain (Phótóinic Sileacain), is minic a úsáidtear teicneolaíocht smeach-sliseanna chun an sliseanna léasair a chomhtháthú leis an tslis fhótóinic atá bunaithe ar sileacain, chun solas a chúpláil isteach sa tonnthreoir trí chúpláil imeall nó cúpláil gratála.
3. Príomhtháscairí Feidhmíochta
Agus meastóireacht á déanamh nó á roghnútarchuradóirí optúla, ba cheart d'innealtóirí díriú ar na príomh-pharaiméadair seo a leanas:
Tonnfhad:850nm (il-mód), 1310nm (scaipeadh nialasach), 1550nm (an caillteanas is ísle). Úsáideann teicneolaíochtaí CWDM agus DWDM tonnfhaid iolracha idir 1260nm agus 1650nm le haghaidh ilphléacsáil rannán tonnfhad.
Cumhacht Optúil Aschuir:De ghnáth tomhaistear i dBm. Tá cumhacht aschuir níos airde ag teastáil ó achair tarchurtha níos faide, a chaithfear a choinneáil faoi thairseach éifeacht neamhlíneach an tsnáithín optúil.
Cóimheas Díothaithe (ER):An cóimheas idir an meánchumhacht optúil don loighic "1" agus an loighic "0". Is é an toradh a bhíonn ar chóimheas díothaithe níos airde ná cóimheas comhartha níos fearr ag an nglacadóir agus Ráta Earráide Giotán (BER) níos ísle.
Léaráid Súl:Méadrach iomasach maidir le cáilíocht comhartha. I-tástáil tarchuradóra ardluais, ní mór don léaráid súl cloí le caighdeáin IEEE nó sonraíochtaí masc súl MSA (Comhaontú Foinse Il-, rud a áirithíonn íosmhéid giodam agus torann.
Tonnfhad Lárionaid agus Leithead Speictrim:Maidir le córais DWDM, ní mór tonnfhad an tarchuradóra a ghlasáil ar an eangach atá sonraithe ag an ITU-T. Feabhsaíonn leithead speictreach níos cúinge an chaoinfhulaingt maidir le scaipeadh crómatach.
4. Treochtaí Tionscail: Éabhlóid ó 400G go 1.6T
Arna thiomáint ag an bhfás easpónantúil ar éileamh bandaleithead ó oiliúint mhúnla AI agus néalríomhaireacht,tarchuradóir optúiltá athruithe nach bhfacthas a leithéid á ndéanamh ag an teicneolaíocht:
4.1 Teacht na Ré Aonair-Tonnfhad 200G
Tá modúil optúla 800G á n-imscaradh ar scála faoi láthair, ag baint úsáide as ailtireachtaí tarchuradóra go hinmheánach mar 8x100Gbps nó 4x200Gbps. Tá modhnóirí fótóinic sileacain aon-tonnfhad 200G agus modhnóirí fótóinic sileacain á bhforbairt ag monaróirí mór le rá sa tionscal, ag réiteach an bhealaigh do mhodúil optúla 1.6T.
4.2 Tráchtálú Luathaithe ar Fhótónaic Sileacain
Tá tarchuradóirí scoite traidisiúnta (DFB le modulator ar leith) ag tabhairt aghaidh ar scrogaill ó thaobh costais agus comhtháthú ard-dlúis. Déanann fótóinic sileacain próisis CMOS a ghiaráil chun modhnóirí a chomhtháthú ar fhoshraith sileacain, in éineacht le léasair comhtháite III seachtrach nó hibrideach, ag baint amach -táirgeacht ard, íseal{{-chostas mór{-) comhtháthú fótóinic ar scála mór.
4.3 Optaic Phlocáilte le Tiomántán Líneach (LPO) agus Co-Optics pacáistithe (CPO)
Chun tomhaltas cumhachta a laghdú in ionaid ríomhaireachta AI, tá teicneolaíocht LPO ag teacht chun cinn. Cuireann tarchuradóirí LPO deireadh leis an DSP traidisiúnta (Próiseálaí Comhartha Digiteach), ag baint úsáide as sliseanna tiománaí líneacha chun an léasair a thiomáint go díreach, ag laghdú tomhaltas cumhachta thart ar 50%. Ag breathnú níos faide chun cinn, tá sé mar aidhm ag teicneolaíocht CPO tarchuradóirí optúla a phacáistiú mar aon leis an sliseanna lasctha, ag réiteach go bunúsach an tsaincheist a bhaineann le caillteanas comhartha leictreach ardmhinicíochta i rianta PCB.
4.4 Tionscnaimh Thin-Scannán Litiam Niobate (TFLN)
Chun bandaleithead níos airde agus tomhaltas cumhachta níos ísle a bhaint amach, tá modhnóirí litiam niobate tanaí scannáin tar éis teacht chun bheith ina n-ionad taighde. Cuireann siad líneacht níos fearr agus bandaleithead ard ar fáil i gcomparáid le modhnóirí fótónacha sileacain agus modhnóirí InP, rud a fhágann go mbeidh ról suntasach acu sna tarchuradóirí 1.6T/3.2T den chéad ghlúin eile.
5. Conclúid
Ní hamháin gurb é an tarchuradóir optúil pointe tosaigh fisiceach na cumarsáide optúla ach freisin an "croí-inneall" a chinneann bandaleithead líonra, achar tarchurtha agus costas an chórais.
I gcás úsáideoirí tionscail, agus réitigh tarchuradóra optúla á roghnú acu, tá sé riachtanach breathnú níos faide ná an paraiméadar "ráta". Ba cheart go gcuimseodh meastóireacht chuimsitheach:
Cás Feidhmchláir:Idirnasc -achair laistigh de lárionaid sonraí i gcoinne líonraí cnámh droma teileachumarsáide cianaistir.
Struchtúr Costais:Tá réitigh VCSEL oiriúnach d’fheidhmchláir mhórscála gearra; Tá EML agus fótóinic sileacain oiriúnach do chásanna ardfheidhmíochta.
Iontaofacht an tSlabhra Soláthair:Tá an acmhainn sliseanna léasair ardluais fós teann. Tá sé ríthábhachtach monaróirí a roghnú le cumais neamhspleácha T&F sliseanna nó slabhraí soláthair cobhsaí.
Leis an méadú ar an éileamh ar chumhacht ríomh AI, tá an tionscal cumarsáide optúla ag aistriú ón múnla traidisiúnta de "optaice tiomána leictreachais" i dtreo ré nua "optics a shainíonn líonraí." Mar phointe tosaigh an líonra optúil, saineoidh gach léim teicneolaíochta sna tarchuradóirí optúla an uasteorainn bandaleithead don chéad ghlúin eile de bhonneagar digiteach agus cliste.
