لماذا أصبح جهاز الإرسال البصري الخارجي البالغ 1550 نانومًا جهازًا رئيسيًا للاتصال البصري عالي السرعة؟

في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية الحديثة ، يلعب أداء جهاز الإرسال البصري دورًا حاسمًا في جودة الاتصال الشاملة. من بينهم 1550 نانومتر مرسل ضوئي معدني خارجي أصبح جهازًا رئيسيًا لبناء شبكات الاتصالات البصرية ذات المسافات الطويلة وعالية النطاق الترددي وشبكات الاتصالات البصرية العالية مع خصائص الإرسال الممتازة وحقول التطبيق الواسعة.
أهمية تكنولوجيا التعديل الخارجي
يختلف "التعديل الخارجي" عن "التعديل المباشر". جوهره هو استخدام المغير الكهربائي الخارجي (مثل Mach-Zehnder Modulator) لتعديل إخراج الإشارة البصرية المستمرة بواسطة الليزر بسرعة عالية للحصول على إشارة معدلة عالية الجودة. هذه الطريقة لها مزايا مهمة التالية:
التشويه المنخفض والخطي العالي: يتجنب التعديل الخارجي تأثير الغرد الناجم عن التعديل المباشر ويحافظ على طيف الإشارة مستقرًا.
دعم النطاق الترددي العالي: مناسب لمتطلبات الإرسال عالية السرعة من 10 جيجابت في الثانية وما فوق.
إمكانية نقل النقل الطويلة القوية: جنبًا إلى جنب مع EDFA ، يمكن أن يحقق انتقالًا خاليًا من الترحيل لأكثر من 80 كم.
يعد جهاز الإرسال البصري الخارجي 1550 نانومًا مناسبًا بشكل خاص للسيناريوهات عالية المستوى مثل خط جذع CATV ، والعمود الفقري لشبكة منطقة العاصمة ، ونقل الألياف البصرية طويلة المسافة.
التكوين الهيكلي
يتكون جهاز الإرسال البصري الخارجي البالغ 1550 نانومتر بشكل أساسي من الوحدات الأساسية التالية:
ليزر DFB: يوفر مصدرًا مستمرًا مستقرًا 1550 نانومتر ؛
المغير الكهربائي الخارجي الضوئي (مثل Linbo₃ Mach-Zehnder): يدرك تعديلًا عالي السرعة ؛
دائرة التحكم في التحيز: تتحكم بدقة في نقطة عمل المغير لضمان كفاءة التعديل ؛
مكبر الصوت EDFA: تضخيم الإشارة البصرية المعدلة ويزيد من قوة الإخراج ؛
التحكم التلقائي في الكسب (AGC) ونظام التحكم في درجة الحرارة التلقائي (ATC): ضمان تشغيل مستقر طويل الأجل للمعدات.
مجالات التطبيق الرئيسية
نظام تلفزيون الكابل (CATV) الأمامي: يستخدم لتعديل إشارات RF التناظرية/الرقمية المتعددة إلى إشارات بصرية ونقلها إلى كل عقدة توزيع من خلال الألياف الضوئية.
نظام نقل الجذع لمسافات طويلة: جنبا إلى جنب مع تقنية DWDM ، يمكن أن يحسن بشكل كبير سعة النظام ومسافة النقل.
شبكة العمود الفقري لشبكة منطقة متروبوليتان: توفر عرضًا عالي النطاق وموثوقية عالية للموثوق لمراكز البيانات الكبيرة والمؤسسات والاتصالات الحكومية.
شبكة حامل 5G: في بنية C-RAN ، تلبي المتطلبات الصارمة لعرض النطاق الترددي والكمون المنخفض لـ Fronthaul/Midhaul.
اتجاه التنمية
مع ظهور التطبيقات الناشئة مثل الألياف إلى المنزل (FTTH) ، ونقل الفيديو 4K/8K ، 5G ، والإنترنت الصناعي ، تزداد متطلبات الأداء لمعدات النقل البصرية باستمرار. في المستقبل ، ستتطور أجهزة الإرسال البصرية الخارجي 1550nm في الاتجاهات التالية:
زيادة التردد ودعم عرض النطاق الترددي الأكبر (مثل 100 جيجابت في الثانية وما فوق) ؛
تحسين القدرة على تعدد القنوات متعددة القنوات ؛
التصغير والتصميم المعياري لسهولة التكامل ؛
أقوى الذكاء وقدرات الإدارة عن بعد.
بفضل أداء الإرسال الممتاز ، والاستقرار العالي وقابلية التوسع ، أصبح جهاز الإرسال البصري الخارجي 1550nm مكونًا أساسيًا في الجيل التالي من شبكات الاتصال البصرية عالية السرعة. مع التطور المستمر لاحتياجات الاتصال ، ستلعب هذه الجهاز دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في بناء الطرق السريعة للمعلومات المستقبلية .