Optisk
OptiskCommunicationCHofte
Optiske chips og elektriske chips er de vigtigste enheder, der bestemmer ydeevnen af optiske moduler.
Optiske spåner og elektriske chips er de centrale komponenter i optiske enheder.
I optiske enheder anvendes optiske chips til konvertering af fotoelektriske signaler. Ifølge forskellige typer, kan det opdeles i aktive optiske chips og passive optiske chips.
Aktive optiske chips er opdelt i laserchips (sender) og detektorchips (modtager). Ved sendende ende (laserchip) omdanner det optiske sendemodul det elektriske signal til et optisk signal. i den modtagende ende (detektorchip), gendannes det optiske signal til et elektrisk signal og indføres i en elektronisk enhed. Den optiske chips ydeevne og transmissionshastighed bestemmer direkte transmissionseffektiviteten af det optiske fiberkommunikationssystem.
Værdien af laserchips er stor, og de tekniske barrierer er høje. Det er "perle" af optiske chips. I henhold til typen af lysemission er den opdelt i overfladeemission og sideemission. Blandt dem, overflade-udsender lasere er hovedsageligt VCSEL (lodret hulrum overflade-udsender lasere); der er mange typer af kant-udsender lasere, herunder FP (Fabry-Pérot, Fabry-Perot laser), DFB (Distributed Feedback Laser, distribueret feedback lasere) og EML (Electroabsorption Moduleret Laser), har traditionelle FP laserchips gradvist indsnævret deres applikationer inden for optisk kommunikation på grund af store tab og korte transmissionsafstande. Der er tre hovedtyper af kerne laser chips: DFB og EML og VCSEL.
(1) DFB er den mest almindeligt anvendte direkte modulering laser, som er baseret på FP gennem den indbyggede Bragg rist, således at laseren er meget monokromatisk, reducere tab og øge transmissionsafstanden. På nuværende tidspunkt anvendes DFB lasere hovedsageligt til mellem- og langdistancetransmission. De vigtigste programscenarier omfatter: FTTx-adgangsnetværk, transmissionsnetværk, trådløs basestation og intern sammenkobling af datacentre.
(2) EML-lasere tilsættes et elektroabsorptionsark (EAM) som ekstern modulator på grundlag af DFB. Chirp og dispersion ydeevne er bedre end DFB, og er mere egnet til langdistance transmission. De vigtigste anvendelsesscenarier for EML er: højhastigheds-, langdistance-telekommunikations-backbone-net, storbynet og sammenkobling af datacentre (DCI-nettet).
(3) VCSEL har karakter af enkelt længderetning, cirkulær udgangssted, lav pris og nem integration, men den lysende transmissionsafstand er kort, egnet til overførsel over korte afstande inden for 500 m. De vigtigste applikationsscenarier er: internt datacenter, forbrugerelektronik (3D). A
Der er to typer af detektor chips: PIN (PN diode detektor) og APD (lavine diode detektor). Førstnævnte har relativt lav følsomhed, som anvendes i korte og mellemstore afstande, og sidstnævnte har høj følsomhed, som anvendes i mellemlange og lange afstande.
På den ene side, den elektriske chip indser støtte til driften af den optiske chip, såsom LD (laser driver), TIA (transimpedance forstærker), CDR (ur og data recovery kredsløb), på den ene side, indser magt justering af det elektriske signal, såsom MA (vigtigste forstærker), På den anden side, for at opnå nogle komplekse digitale signal behandling, såsom graduering, sammenhængende-parallel / parallel-konvertering, osv. Der er også nogle optiske moduler med DDM (Digital Diagnostic Function), svarende til MCU og EEPROM. Elektriske chips er normalt anvendes sammen, og mainstream chip producenter vil generelt indføre et sæt af produkter til en bestemt type optisk modul.
Uanset om det er en optisk chip eller en elektrisk chip, kan det afhængigt af substratmaterialet (underlaget) opdeles i følgende kategorier: indiumphosphide (InP), galliumarsenid (GaAs), siliciumbaseret (Si) osv.:
Matchende brug af optisk chip og elektrisk chip: I sendende ende, er det elektriske signal moduleret internt eller eksternt af CDR, LD og andre signalbehandling chips, kørsel laserchip til at fuldføre elektro-optisk konvertering; i den modtagende ende, det optiske signal omdannes til elektriske impulser af detektorchippen , Og derefter amplitude graduering udføres gennem kraftbehandling chips såsom TIA og MA, og endelig en kontinuerlig elektrisk signal, der kan behandles af terminalen er output. Samarbejdet mellem den optiske chip og den elektroniske chip realiserer realiseringen af de vigtigste ydelsesindikatorer såsom transmissionshastighed, udryddelsesforhold og transmitteret optisk effekt, og er den vigtigste enhed, der bestemmer udførelsen af det optiske modul.
Optiske enhedschips har ekstremt høje tekniske barrierer og komplicerede procesflows, så de er den største del af den optiske modulstykliste omkostningsstruktur. Omkostningerne ved optiske chips er normalt 40% -60%, og udgifterne til elektriske chips er normalt 10% -30%. Jo højere hastighed, jo højere er prisen på high-end optisk modul elektriske chips.