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Module de fibre analytique dans la transmission par câble optique

  • Module de fibre analytique dans la transmission par câble optique Fiber-Mart.com
  • Post on mercredi 05 août 2020
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Les réseaux optiques passifs (PON) connaissent aujourd'hui une grande expansion avec la demande croissante des entreprises et des consommateurs de bande passante Ethernet. L'expansion du réseau est possible si le coût total de possession est inférieur aux revenus générés par les clients.
 
Dans de tels systèmes PON, les émetteurs-récepteurs optiques en mode rafale sont des composants essentiels. Ils sont construits en intégrant les technologies de circuits émetteurs-récepteurs, de dispositifs optiques et de modules. La configuration d'un émetteur-récepteur optique typique est basée sur un sous-ensemble optique (OSA). Les modules émetteur et récepteur sont appelés respectivement TOSA et ROSA. Un TOSA contient une diode laser semi-conductrice (LD), tandis qu'un ROSA contient une photodiode (PD), une lentille optique, un préamplificateur et des composants électriques passifs.
 
Ils sont conçus dans un petit format avec quelques sous-ensembles optiques intégrés qui peuvent convenir aux réseaux haute densité. Les principaux composants de coût d'un module émetteur-récepteur sont le sous-ensemble optique émetteur (TOSA), qui convertit un sous-ensemble électrique et le sous-ensemble optique récepteur (ROSA). Cependant, à l'intérieur d'un émetteur-récepteur BiDi (Bi-Directional), il y a un composant appelé « BOSA » (Bi Directional Optical Sub-Assemblies) qui joue le rôle de TOSA et ROSA mais avec un principe différent.
 
Dans un système PON, une fibre optique est utilisée pour la transmission bidirectionnelle afin de réduire le coût du réseau en utilisant le multiplexage par répartition en longueur d'onde optique (WDM). Pour la transmission bidirectionnelle, un filtre WDM est utilisé : il laisse passer les signaux optiques transmis et réfléchit les signaux optiques reçus. Le module optique bidirectionnel (BIDI) est composé d'un TOSA, d'un ROSA et d'un filtre WDM, il laisse passer les signaux optiques transmis et réfléchit les signaux optiques reçus.
 
Structure du TOSA
Le TOSA se compose d'une diode laser, d'une interface optique, d'une photodiode de moniteur, d'un boîtier en métal et/ou en plastique et d'une interface électrique. En fonction de la fonctionnalité et de l'application requises, d'autres composants peuvent également être présents, notamment des éléments filtrants et des isolateurs. Il est utilisé pour convertir le signal en un signal optique couplé à une fibre optique.
 
L'émetteur se compose principalement d'un LD et de son circuit pilote avec un optique automatique
circuit de contrôle de puissance (APC). Les LD Fabry-Pérot (FP-LD) et les LD à rétroaction distribuée (DFB-LD) sont largement utilisés dans les systèmes de transmission optique. Les FP-LD sont peu coûteux et couramment utilisés dans les ONU. D'un autre côté, le LD de l'OLT doit fournir une longueur d'onde plus étroite pour le signal optique que celle de l'ONU. L'attribution standardisée des longueurs d'onde optiques dans un système PON s'effectue en amont autour de la fréquence centrale de 1 310 nm et en aval des données autour de la fréquence centrale de 1 490 nm et des données vidéo en aval autour de 1 540 nm. Pour obtenir cette précision pour l'émetteur OLT, nous avons utilisé un DFB-LD, qui peut fournir un spectre de longueurs d'onde optiques étroit.
 
Structure ROSA
Le ROSA se compose d'une photodiode, d'une interface optique, d'un boîtier en métal et/ou en plastique et d'une interface électrique. En fonction de la fonctionnalité et de l'application requises, d'autres composants peuvent également être présents, notamment des amplificateurs. Il est utilisé pour recevoir un signal optique d’une fibre et le reconvertir en signal électrique.
 
Le récepteur se compose d'un PD, qui convertit un signal optique reçu en signal de courant électrique, et d'amplificateurs. Les amplificateurs remodèlent les signaux d'entrée dégradés par la transmission longue distance. Le circuit amplificateur se compose d'un préamplificateur et d'un post-amplificateur. Le préamplificateur convertit un signal de courant en signal de tension et amplifie le signal converti. Le post-amplificateur égalise le signal de sortie du préamplificateur à un niveau d'amplitude approprié pour l'entrée dans le circuit numérique suivant. Le PD et le préamplificateur sont assemblés dans un module ROSA car le préamplificateur est très sensible aux conditions de montage. Le module ROSA facilite la manipulation du module optique et obtient de meilleures performances.
 
Structure BOSA
Le BOSA se compose d'un filtre TOSA, d'un ROSA et d'un WDM afin de pouvoir utiliser la technologie bidirectionnelle pour prendre en charge deux longueurs d'onde sur chaque fibre. L'avantage le plus précieux des émetteurs-récepteurs BiDi est la réduction considérable des coûts sur les fibres.
 
Ensemble émetteur-récepteur
Un châssis enfichable à petit facteur de forme (SFP), qui peut être fixé et détaché d'un substrat électrique. Il contient un module optique BIDI avec TOSA et ROSA de type boîtier métallique, un circuit intégré de pilote LD et un circuit intégré de post-amplificateur.
 
Un émetteur-récepteur optique en mode rafale pour les systèmes PON de classe gigabit par seconde. L'utilisation de diverses techniques de modules optiques et électriques ainsi que de nos circuits intégrés de récepteur développés nous a permis d'obtenir des performances élevées avec une photodiode PIN peu coûteuse. L'émetteur-récepteur est construit sur un petit châssis SFP. Il a atteint une sensibilité de –29,7 dBm et une puissance optique de sortie de plus de +5 dBm. Cet émetteur-récepteur optique nous permettra de réduire le coût des systèmes PON de classe gigabit par seconde.
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