Desain Transceiver Optik Untuk PON TDM
Transceiver optik (pemancar dan penerima) yang digunakan untuk konversi optik ke listrik adalah komponen kunci dalam sistem komunikasi optik. Dalam sistem PON, pemancar dan penerima optik di terminal jalur optik (OLT) atau unit jaringan optik (ONU) biasanya dikemas bersama untuk membentuk subassembly optik dua arah (BOSA).
Gambar di bawah ini menunjukkan arsitektur transceiver optik untuk OLT dan ONU. Subassembly optik pemancar (TOSA) terdiri dari laser semikonduktor (laser Fabry-Perot atau laser DFB) dan driver laser. Subassembly optik penerima (ROSA) termasuk fotodioda (PIN atau APD), penguat transimpedansi, penguat pembatas, dan sirkuit pemulihan jam dan data. Selain TOSA dan ROSA, dupleks atau tripex (filter WDM) digunakan untuk memisahkan panjang gelombang hulu dan hilir. Dupleks atau tripleks biasanya merupakan filter film tipis, tetapi filter optik (misalnya, kisi-kisi Bragg atau interferometer Mach-Zehnder) berdasarkan sirkuit gelombang cahaya planar menjadi pilihan yang lebih disukai, karena sirkuit gelombang cahaya plannar lebih padat, lebih dapat diandalkan, dan lebih mudah untuk berkumpul dengan TOSA dan ROSA. Karena PON TDM sedang digunakan dalam skala besar, upaya signifikan telah dilakukan untuk merancang transceiver optik dengan peningkatan kinerja, biaya lebih rendah, dan keandalan yang lebih baik. Tantangan utama dalam mengembangkan transceiver optik untuk aplikasi FTTx adalah tingkat integrasi yang lebih tinggi, pengemasan yang hemat biaya, dan teknologi transmisi optik burst-mode dalam tautan hulu. Untuk integrasi dan pengemasan, transceiver optik berevolusi ke arah gelombang-gelombang plannar dan sirkuit terpadu fotonik monolitik.
Transmisi Optik Burst-Mode
Dalam sistem PDM TDM, semua pengguna berbagi infrastruktur serat yang sama dari OLT ke node distribusi. Dalam arah downsream, paket data disiarkan ke semua ONU. Pemancar OLT dan penerima ONU beroperasi dalam mode berkelanjutan, di mana sinkronisasi dipertahankan setiap saat. Bahkan jika tidak ada data untuk dikirim ke ONU, pemancar OLT harus mentransmisikan pola bit idle sehingga penerima ONU dapat mengambil jam secara terus menerus dari sinyal hilir. Namun, dalam arah hulu, semua pengguna harus dihindari dalam transmisi hulu, sehingga pada waktu tertentu, hanya satu paket (dari satu ONU) yang diperbolehkan untuk mencapai kantor pusat. OLT mengoordinasikan transmisi hulu dan menjadwalkan waktu transmisi untuk setiap ONU. Ketika ONU ingin mengirim data ke OLT, ia mengirimkan semburan data pada waktu yang ditentukan oleh OLT dan kemudian mematikan pemancar sepenuhnya untuk menghindari campur tangan dengan transmisi hulu ONU lainnya. Semburan data dari berbagai ONU yang mengikuti satu sama lain ke penerima di kantor pusat dipisahkan oleh waktu penjaga tertentu. Jenis transmisi ini disebut transmisi mode burst.
Berikut adalah gambar yang membandingkan format data dari transmisi mode kontinu dan burst. Pemancar mode burst pada masing-masing ONU dan penerima mode burst di kantor pusat sangat diperlukan. Penerima mode burst di kantor pusat diharuskan memiliki berbagai rentang input yang terjangkau dan waktu penguncian jam yang cepat. Di sisi lain, pemancar mode burst, yang terletak di sisi pengguna, harus menunjukkan waktu pengaktifan yang cepat serta penindasan daya yang baik selama keadaan diam. Merancang transceiver optik burst-mode kecepatan tinggi diperlukan dan menantang ketika menggunakan jaringan optik pasif.
Driver Laser Mode Berurutan
Pemancar mode burst harus menunjukkan waktu nyala cepat serta penindasan daya yang baik. Tantangan desain untuk driver laser / modulator burst-mode adalah naik turunnya waktu dan kontrol daya otomatis. Sirkuit driver konvensional dirancang untuk menjaga arus dan tegangan bias konstan. Namun, penindasan daya optik yang baik dalam keadaan siaga mengharuskan bias dimatikan dengan cepat. Sirkuit driver harus dirancang agar memiliki kinerja turn-on / off yang pendek. Untuk kontrol daya otomatis, sirkuit konvensional sering menggunakan fotodioda monitor lambat dan / atau filter analog untuk rata-rata sinyal dan loop kontrol analog ke loop kontrol analog. Hal ini diperlukan untuk memantau keluaran optik yang diambil sampelnya pada titik yang tepat dalam bentuk gelombang burst.
Receiver Mode Burst
Penerima optik konvensional tidak dapat digunakan untuk deteksi mode burst karena mereka tidak dapat secara instan menangani berbagai paket yang datang dengan perbedaan besar dalam daya optik dan penyelarasan fase. Oleh karena itu perlu untuk merancang penerima yang dapat beradaptasi dengan variasi daya optik dan penyelarasan fase pada paket-per-paket. Tantangan desain untuk penerima mode burst adalah pemulihan sensitivitas dinamis, pemulihan level, dan pemulihan jam cepat.
Ketika ledakan lemah mengikuti ledakan kuat, sulit untuk mendeteksi sinyal lemah. Pemulihan sensitivitas dinamis diperlukan untuk mendeteksi sinyal lemah. Pemulihan dari ledakan lemah dibatasi oleh efek transportasi pembawa fotodioda, amplifier slew dan tingkat pengisian, dan efek kontrol gain otomatis yang tidak disengaja.
Untuk pemulihan level, penerima burst-mode dapat dirancang dengan umpan balik atau struktur umpan maju. Untuk desain umpan balik, penguat transimpedansi input / output diferensial dan sirkuit deteksi puncak membentuk loop umpan balik, sedangkan dalam desain umpan maju, sinyal dari preamplifier diumpan maju ke sirkuit deteksi puncak. Kedua desain telah diimplementasikan dalam praktik. Struktur umpan balik memungkinkan penerima bekerja lebih andal, tetapi diperlukan preamplifier input / output yang berbeda. Penerima feedforward memiliki waktu respons yang lebih cepat dan preamplifier dccoupled konvensional dapat digunakan, tetapi sirkuit harus dirancang dengan hati-hati untuk mencegah osilasi di pengungkap. Sirkuit pemulihan level dengan desain sederhana dan kuat serta kinerja yang baik masih merupakan masalah terbuka yang perlu diselidiki lebih lanjut.
FOCC adalah produsen OEM modul transceiver serat. Kami menyediakan transceiver optik tidak hanya untuk PON TDM, kami juga menawarkan modul transceiver yang dapat diandalkan di seluruh dunia. Selamat datang untuk mengunjungi situs web kami di mana Anda dapat menemukan modul yang ingin Anda beli. Modul optik kami dapat kompatibel dengan semua merek, seperti modul SFP: Cisco GLC-LH-SM , HP J4858A , JX-SFP-1FE-FX (Juniper compatiable), dll.
