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As Redes Ópticas Passivas – PON estão tendo uma grande expansão nos dias de hoje com o aumento da demanda das empresas e consumidores pela largura de banda Ethernet. A expansão da rede é possível se o custo total de propriedade for inferior às receitas geradas pelos clientes.
Nesses sistemas PON, os transceptores ópticos de modo burst são componentes essenciais. Eles são construídos integrando tecnologias de circuito transceptor, dispositivo óptico e módulo. A configuração de um transceptor óptico típico é baseada em um subconjunto óptico (OSA). Os módulos transmissor e receptor são chamados TOSA e ROSA, respectivamente. Um TOSA contém um diodo laser semicondutor (LD), enquanto um ROSA contém um fotodiodo (PD), lente óptica, pré-amplificador e peças elétricas passivas.
Eles são projetados em formato pequeno com alguns subconjuntos ópticos integrados que podem ser adequados para redes de alta densidade. Os principais componentes de custo de um módulo transceptor são o subconjunto óptico do transmissor (TOSA), que converte um subconjunto óptico elétrico e o subconjunto óptico do receptor (ROSA). Porém, dentro de um transceptor BiDi (Bidirecional), existe um componente denominado “BOSA” (Subconjuntos Ópticos Bi Direcionais) que atua como TOSA e ROSA, mas com princípios diferentes.
Em um sistema PON, uma fibra óptica é usada para transmissão bidirecional para reduzir o custo da rede usando multiplexação por divisão de comprimento de onda óptico (WDM). Para transmissão bidirecional, é usado um filtro WDM: ele permite a passagem dos sinais ópticos transmitidos e reflete os sinais ópticos recebidos. O módulo óptico bidirecional (BIDI) é composto por um filtro TOSA, um ROSA e um filtro WDM que permite a passagem dos sinais ópticos transmitidos e reflete os sinais ópticos recebidos.
Estrutura TOSA
O TOSA consiste em um diodo laser, interface óptica, fotodiodo monitor, caixa de metal e/ou plástico e interface elétrica. Dependendo da funcionalidade e aplicação exigidas, outros componentes também podem estar presentes, incluindo elementos filtrantes e isoladores. É usado para converter sinal em um sinal óptico acoplado a uma fibra óptica.
O transmissor consiste principalmente em um LD e seu circuito driver com um óptico automático
circuito de controle de potência (APC). Os LDs Fabry-Pérot (FP-LDs) e os LDs de feedback distribuído (DFB-LDs) são amplamente utilizados em sistemas de transmissão óptica. FP-LDs são baratos e comumente usados em ONUs. Por outro lado, o LD do OLT deve fornecer um comprimento de onda mais estreito para o sinal óptico do que o da ONU. A alocação padronizada de comprimentos de onda ópticos em um sistema PON é upstream em torno da frequência central de 1310 nm e dados downstream em torno da frequência central de 1490 nm e dados de vídeo downstream em torno de 1540 nm. Para obter essa precisão para o transmissor OLT, usamos um DFB-LD, que pode fornecer um espectro de comprimento de onda óptico estreito.
Estrutura ROSA
O ROSA consiste em um fotodiodo, interface óptica, invólucro de metal e/ou plástico e interface elétrica. Dependendo da funcionalidade e aplicação exigidas, outros componentes também podem estar presentes, incluindo amplificadores. É usado para receber um sinal óptico de uma fibra e convertê-lo novamente em um sinal elétrico.
O receptor consiste em um PD, que converte um sinal óptico recebido em um sinal de corrente elétrica, e amplificadores. Os amplificadores remodelam os sinais de entrada degradados pela transmissão de longa distância. O circuito amplificador consiste em um pré-amplificador e um pós-amplificador. O pré-amplificador converte um sinal de corrente em um sinal de tensão e amplifica o sinal convertido. O pós-amplificador equaliza o sinal de saída do pré-amplificador para um nível de amplitude adequado para entrada no circuito digital seguinte. O PD e o pré-amplificador são montados em um módulo ROSA porque o pré-amplificador é muito sensível às condições de montagem. O módulo ROSA facilita o manuseio do módulo óptico e obtém melhor desempenho.
Estrutura BOSA
O BOSA consiste em um filtro TOSA, um ROSA e um filtro WDM para que possa usar tecnologia bidirecional para suportar dois comprimentos de onda em cada fibra. A vantagem mais valiosa dos transceptores BiDi é a economia de muitos custos com fibras.
Montagem do transceptor
Um chassi conectável de fator de forma pequeno (SFP), que pode ser conectado e desconectado de um substrato elétrico. Ele contém um módulo óptico BIDI com TOSA e ROSA do tipo lata de metal, um IC driver LD e um IC pós-amplificador.
Um transceptor óptico de modo burst para sistemas PON de classe gigabit por segundo. O uso de várias técnicas de módulos ópticos e elétricos junto com nossos ICs receptores desenvolvidos nos permitiu obter alto desempenho com um fotodiodo PIN barato. O transceptor é construído em um pequeno chassi SFP. Alcançou uma sensibilidade de –29,7 dBm e uma potência óptica de saída de mais de +5 dBm. Este transceptor óptico nos permitirá diminuir o custo dos sistemas PON de classe gigabit por segundo.
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