ออ ปติ คอ ล
ออ ปติ คอ ลCการรวมตัวกันCสะโพก
ชิปออปติคอลและชิปไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่สําคัญที่สุดที่กําหนดประสิทธิภาพของโมดูลออปติคอล
ชิปออปติคอลและชิปไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ออปติคอล
ในอุปกรณ์ออปติคอลชิปออปติคอลใช้สําหรับการแปลงสัญญาณตาแมว ตามประเภทที่แตกต่างกันมันสามารถแบ่งออกเป็นชิปออปติคอลที่ใช้งานและชิปออปติคอลแบบพาสซีฟ
ชิปออปติคอลที่ใช้งานแบ่งออกเป็นชิปเลเซอร์ (เครื่องส่งสัญญาณ) และชิปเครื่องตรวจจับ (ตัวรับสัญญาณ) ที่ปลายการส่ง (ชิปเลเซอร์) โมดูลส่งสัญญาณแสงจะแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสง ที่ปลายรับ (ชิปเครื่องตรวจจับ) สัญญาณออปติคอลจะถูกกู้คืนไปยังสัญญาณไฟฟ้าและนํามาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ประสิทธิภาพและอัตราการส่งของชิปออปติคอลจะกําหนดประสิทธิภาพการส่งผ่านของระบบการสื่อสารใยแก้วนําแสงโดยตรง
มูลค่าของชิปเลเซอร์มีขนาดใหญ่และอุปสรรคทางเทคนิคสูง มันเป็น "ไข่มุก" ของชิปออปติคอล ตามประเภทของการปล่อยแสงจะแบ่งออกเป็นการปล่อยพื้นผิวและการปล่อยด้านข้าง ในหมู่พวกเขาเลเซอร์เปล่งพื้นผิวส่วนใหญ่เป็น VCSEL (เลเซอร์เปล่งพื้นผิวในแนวตั้ง); มีหลายประเภทของเลเซอร์เปล่งขอบ, รวมทั้ง FP (Fabry–Pérot, Fabry-Perot เลเซอร์), DFB (กระจายเลเซอร์ข้อเสนอแนะ, เลเซอร์ข้อเสนอแนะกระจาย) เลเซอร์) และ EML (Electroabsorption Modulated Laser), ชิปเลเซอร์ FP แบบดั้งเดิมได้ค่อยๆแคบลงการใช้งานของพวกเขาในด้านการสื่อสารด้วยแสงเนื่องจากการสูญเสียขนาดใหญ่และระยะการส่งสั้น. ชิปเลเซอร์หลักมีสามประเภทหลัก: DFB และ EML และ VCSEL
(1)dfbเป็นเลเซอร์ปรับโดยตรงที่ใช้กันมากที่สุด, ซึ่งจะขึ้นอยู่กับfpผ่านbuilt- inตะแกรง bragg, เพื่อให้เลเซอร์เป็นขาวดําสูง, ลดการสูญเสียและเพิ่มระยะการส่งของ ในปัจจุบันเลเซอร์ DFB ส่วนใหญ่จะใช้สําหรับการส่งระยะกลางและทางไกล สถานการณ์แอปพลิเคชันหลักได้แก่: เครือข่ายการเข้าถึง FTTx, เครือข่ายการส่งผ่าน, สถานีฐานไร้สายและการเชื่อมต่อภายในของศูนย์ข้อมูล
(2)emlเลเซอร์เพิ่มไฟฟ้า- แผ่นดูดซึม( eam) เป็นตัวปรับภายนอกบนพื้นฐานของdfbของ ประสิทธิภาพการร้องไห้และการกระจายตัวดีกว่า DFB และเหมาะสําหรับการส่งทางไกล สถานการณ์การใช้งานหลักของ EML คือ: เครือข่ายแกนหลักโทรคมนาคมความเร็วสูงทางไกลเครือข่ายเขตปริมณฑลและการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล (เครือข่าย DCI)
(3)vcselมีลักษณะของโหมดตามยาวเดียว, จุดเอาท์พุทวงกลม, ราคาต่ําและง่ายต่อการรวม, แต่ระยะการส่งส่องสว่างสั้น, เหมาะสําหรับการส่งผ่านระยะทางสั้นภายใน500mของ สถานการณ์แอปพลิเคชันหลักคือ: ศูนย์ข้อมูลภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สําหรับผู้บริโภค (3D) A
ชิปตรวจจับมีสองประเภท: PIN (เครื่องตรวจจับไดโอด PN) และ APD (เครื่องตรวจจับไดโอดหิมะถล่ม) อดีตมีความไวค่อนข้างต่ําซึ่งใช้ในระยะทางสั้นและระยะกลางและหลังมีความไวสูงซึ่งใช้ในระยะกลางและระยะไกล
ในอีกด้านหนึ่ง ชิปไฟฟ้าตระหนักถึงการสนับสนุนการดําเนินงานของชิปออปติคอลเช่น LD (ไดรเวอร์เลเซอร์), TIA (แอมพลิฟายเออร์ transimpedance), CDR (นาฬิกาและวงจรการกู้คืนข้อมูล) ในมือข้างหนึ่งตระหนักถึงการปรับพลังงานของสัญญาณไฟฟ้าเช่น MA (แอมพลิฟายเออร์หลัก ) เพื่อให้ได้การประมวลผลสัญญาณดิจิตอลที่ซับซ้อนเช่นการปรับสัญญาณ coherent นอกจากนี้ยังมีโมดูลออปติคอลบางอย่างที่มี DDM (ฟังก์ชั่นการวินิจฉัยดิจิตอล) ซึ่งสอดคล้องกับ MCU และ EEPROM ชิปไฟฟ้ามักจะใช้ร่วมกันและผู้ผลิตชิปกระแสหลักโดยทั่วไปจะแนะนําชุดผลิตภัณฑ์สําหรับโมดูลออปติคอลบางชนิด
ไม่ว่าจะเป็นชิปออปติคอลหรือชิปไฟฟ้าขึ้นอยู่กับวัสดุพื้นผิว (พื้นผิว) สามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้: indium phosphide (InP), แกลเลียมอาร์เซนด์ (GaAs), ซิลิกอน (Si) ฯลฯ :
การจับคู่การใช้ชิปออปติคอลและชิปไฟฟ้า: ที่ปลายการส่งสัญญาณไฟฟ้าจะถูกปรับทั้งภายในและภายนอกโดย CDR, LD และชิปประมวลผลสัญญาณอื่น ๆ ขับรถชิปเลเซอร์เพื่อทําการแปลงด้วยแสงไฟฟ้า ในตอนท้ายของการรับสัญญาณแสงจะถูกแปลงเป็นพัลส์ไฟฟ้าโดยชิปเครื่องตรวจจับจากนั้นการปรับแอมพลิจูดจะดําเนินการผ่านชิปประมวลผลพลังงานเช่น TIA และ MA และในที่สุดก็เป็นสัญญาณไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องที่สามารถประมวลผลโดยเทอร์มินัลคือเอาต์พุต ความร่วมมือของชิปออปติคอลและชิปอิเล็กทรอนิกส์ตระหนักถึงการตระหนักถึงตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักเช่นอัตราการส่งผ่านอัตราส่วนการสูญพันธุ์และพลังงานแสงที่ส่งและเป็นอุปกรณ์ที่สําคัญที่สุดที่กําหนดประสิทธิภาพของโมดูลออปติคอล
ชิปอุปกรณ์ออปติคอลมีสิ่งกีดขวางทางเทคนิคที่สูงมากและการไหลของกระบวนการที่ซับซ้อนดังนั้นจึงเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของโครงสร้างต้นทุน BOM โมดูลแสง ค่าใช้จ่ายของชิปออปติคอลมักจะ 40% -60% และค่าใช้จ่ายของชิปไฟฟ้ามักจะ 10% -30% ยิ่งความเร็วสูงเท่าไหร่ค่าใช้จ่ายของโมดูลแสงระดับไฮเอนด์ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น