光傳輸中光模塊的工作原理及其應用

在通信領(lǐng)域，金屬線(xiàn)的電互聯(lián)傳輸由于電傳輸受電磁干擾、碼間串擾和損耗、布線(xiàn)成本等方面的因素，使得其傳輸受到極大的限制。

于是催生了光傳輸，光傳輸具有高帶寬、大容量、易集成、損耗低、電磁兼容性好、無(wú)串擾、重量輕、小體積等優(yōu)點(diǎn)，從而光輸出被廣泛應用于數字信號傳輸中。

一、光模塊的基本結構

其中光模塊作為光纖傳輸中的核心器件，其各項指標決定了傳輸的整體性能。光模塊是用于交換機與設備之間傳輸的載體，主要作用是發(fā)射端將設備的電信號轉換成光信號?；窘Y構由“光發(fā)射組件及其驅動(dòng)電路”和“光接收組件及其接收電路”兩部分組成。

光模塊包含兩個(gè)通道，分別是發(fā)射通道和接收通道。

二、發(fā)射通道的構成及工作原理

光模塊的發(fā)射通道由電信號輸入接口、激光器驅動(dòng)電路、阻抗匹配電路和激光器組件TOSA組成。

其工作原理是發(fā)射通道的電接口輸入,途經(jīng)電接口電路完成電信號的耦合,然后經(jīng)過(guò)發(fā)射通道中激光器驅動(dòng)電路,進(jìn)行調制,再經(jīng)阻抗匹配部分進(jìn)行阻抗匹配,完成信號的調制和驅動(dòng),最后送入激光器(TOSA)電光轉換為光信號進(jìn)行光信號傳輸。

三、接收通道的構成及工作原理

光模塊接收通道由光探測器組件ROSA（由光電探測二極管(PIN)、跨阻放大器(TIA)組成）、阻抗匹配電路、限幅放大電路和電信號輸出接口電路組成。

其工作原理是PIN將采集來(lái)的光信號成正比例的轉換成電信號,TIA將此電信號轉換成電壓信號，并將轉換后的電壓信號放大到所需幅度,經(jīng)阻抗匹配電路傳輸給限幅放大器電路完成信號的再次放大和與整形,提高信噪比,減少誤碼率,最后電接口電路完成信號輸出。

四、光模塊的應用

光模塊作為光通信中實(shí)現光電轉化的核心器件，廣泛應用于數據中心。傳統的數據中心主要使用1G/10G低速光模塊，而云數據中心主要使用40G/100G高速模塊。一般我們選用光模塊主要考慮應用場(chǎng)景、數據傳輸速率需求、接口類(lèi)型、光傳輸距離（光纖模式、需求光功率、中心波長(cháng)、激光器類(lèi)別）等因素。

總結

隨著(zhù)高清視頻、直播、VR等新應用場(chǎng)景推動(dòng)全球網(wǎng)絡(luò )流量的高速增長(cháng)，為應對未來(lái)的發(fā)展趨勢，云計算、Iaa S服務(wù)、大數據等新興應用需求對數據中心內部數據傳輸提出更高要求，這將在未來(lái)催生出更高傳播速率的光模塊。