Transceptor óptico: la principal fuerza impulsora en el campo de las comunicaciones ópticas

En la sociedad de la información moderna, la transmisión de datos estable y de alta velocidad se ha convertido en una piedra angular indispensable para todos los ámbitos de la vida. En este torrente de datos, el transceptor óptico (módulo óptico) se ha convertido en un componente importante para construir una red de información moderna de alta velocidad con su capacidad única de conversión fotoeléctrica. Como dispositivo central para realizar las funciones de conversión fotoeléctrica y electroóptica de la transmisión de señales ópticas en equipos de comunicación de fibra óptica, el módulo óptico no solo transporta la transmisión de información, sino que también es una poderosa fuerza impulsora para el desarrollo continuo de la tecnología de la comunicación. .

La función básica del módulo óptico es convertir señales eléctricas en señales ópticas para su transmisión y restaurar señales ópticas en señales eléctricas en el extremo receptor. Este proceso de conversión parece simple, pero contiene principios técnicos complejos. El transmisor óptico (TOSA) en el extremo transmisor modula la señal eléctrica en una señal óptica a través de un láser semiconductor (LD) y luego la transmite a largas distancias a través de fibra óptica. El receptor óptico (ROSA) en el extremo receptor utiliza un diodo de fotodetección (PD) para convertir la señal óptica recibida en una señal eléctrica, que luego se emite después de ser procesada por un preamplificador. En este proceso, el módulo óptico no sólo debe tener una alta eficiencia de conversión fotoeléctrica, sino que también debe garantizar la estabilidad e integridad de la señal para hacer frente al entorno de comunicación complejo y cambiante.

La historia del desarrollo de módulos ópticos está llena de innovación y cambios. Desde los primeros teléfonos de línea fija hasta las comunicaciones inalámbricas 2G y 3G, el desarrollo de la tecnología de las comunicaciones siempre ha girado en torno a las señales eléctricas. Con el aumento de la distancia de transmisión y el aumento de la frecuencia de la señal, la pérdida y deformación de la transmisión de la señal eléctrica se han vuelto cada vez más prominentes, lo que limita la mejora adicional de la velocidad y la calidad de la comunicación. Para superar este cuello de botella, surgieron módulos ópticos que convertían señales eléctricas en señales ópticas para su transmisión, logrando así una transmisión de información a larga distancia, alta velocidad y baja pérdida.

Los tipos y funciones de los módulos ópticos también evolucionan constantemente. Desde los primeros módulos enchufables de paquete pequeño SFP (Small Form-Factor Pluggable) hasta los posteriores XFP, SFP y otros módulos miniaturizados de alta velocidad, los módulos ópticos no solo han mejorado continuamente su velocidad, sino que también tienen formas de empaque más flexibles y diversas. Estos módulos admiten intercambio en caliente y plug-and-play, lo que simplifica enormemente el proceso de mantenimiento y actualización de los equipos de red. Con el desarrollo continuo de la tecnología fotónica de silicio, los módulos fotónicos de silicio se han convertido en una importante dirección de desarrollo en el futuro campo de las comunicaciones ópticas con sus ventajas de bajo consumo de energía, bajo costo, gran ancho de banda y alta velocidad de transmisión.

Los módulos ópticos se utilizan cada vez más en centros de datos, redes de telecomunicaciones, terminales de acceso y otros campos. Especialmente en la construcción de redes 5G, los módulos ópticos, como componentes básicos de la capa física, desempeñan un papel vital. La red de acceso por radio (RAN) de las redes 5G se vuelve a dividir en unidades de antena activa (AAU), unidades de distribución (DU) y unidades centralizadas (CU), lo que impone mayores requisitos a los módulos ópticos. En la estación base en el lado de la red inalámbrica, el módulo óptico de fronthaul entre AAU y DU se actualizará de 10G a 25G, y se agregó recientemente la demanda de módulos ópticos de mid-haul entre DU y CU. Estos cambios no solo promueven la actualización continua de la tecnología de módulos ópticos, sino que también brindan un fuerte apoyo para la comercialización de redes 5G.

En el futuro, los módulos ópticos seguirán desarrollándose hacia alta velocidad, tamaño pequeño, bajo consumo de energía, larga distancia y conexión en caliente. Con el aumento continuo de la demanda de ancho de banda de las redes de comunicación óptica por parte de los usuarios, la industria de módulos ópticos acelerará el ritmo de la innovación tecnológica y promoverá el desarrollo de productos en la dirección de mayor velocidad, mayor integración y menor consumo de energía. Al mismo tiempo, la aparición de nuevas tecnologías como el co-empaquetado optoelectrónico (CPO) acortará aún más la ruta de transmisión de la señal, mejorará el rendimiento y brindará nuevas posibilidades al campo de las comunicaciones ópticas.