مقدمة عن ميزات وحدة الألياف الضوئية SFP+ بسرعة 10 جيجابت - تقنية FIBERWDM
November 04 , 2022في السنوات الأخيرة، وبفضل التطور المتسارع لشبكات النطاق العريض، أصبح استخدام شبكات الجيل العاشر (10G) أكثر انتشاراً. وحدة بصرية 10G SFP+ (معدات الإرسال الأساسية لشبكة 10G)، والمعايير التي نحتاج إلى معرفتها هي كما يلي:
1. الطول الموجي المركزي (نانومتر): هناك ثلاثة أنواع رئيسية:
1) 850 نانومتر (متعدد الأنماط، منخفض التكلفة ولكن مسافة الإرسال قصيرة، أقصى مسافة إرسال هي 500 متر)؛
2) 1310 نانومتر (نمط واحد، خسارة كبيرة ولكن تشتت صغير أثناء الإرسال، ويستخدم بشكل عام للإرسال في نطاق 40 كم)؛
3) 1550 نانومتر (نمط أحادي، فقد صغير ولكن تشتت كبير أثناء الإرسال، ويستخدم بشكل عام للإرسال لمسافات طويلة تزيد عن 40 كم، ويمكن إرسال ما يصل إلى 120 كم مباشرة دون الحاجة إلى مرحل)؛
2. معدل الإرسال: يشير إلى عدد بتات البيانات المرسلة في الثانية، بوحدة بت في الثانية (bps). تشمل المعدلات الشائعة الاستخدام: 155 ميجابت في الثانية، 622 ميجابت في الثانية، 1.25 جيجابت في الثانية، 2.5 جيجابت في الثانية، 4 جيجابت في الثانية، 8 جيجابت في الثانية، 10 جيجابت في الثانية، إلخ. تُسمى وحدة الإرسال الضوئية 155 ميجابت في الثانية أيضًا بوحدة الإرسال الضوئية FE (100 ميجابت في الثانية)، وتُسمى وحدة الإرسال الضوئية 1.25 جيجابت في الثانية أيضًا بوحدة الإرسال الضوئية GE (1000 ميجابت في الثانية)، وتُعد وحدة الإرسال الضوئية 10 جيجابت في الثانية SFP+ هي وحدة الإرسال الضوئية الأكثر استخدامًا في معدات الإرسال الضوئي.
3. مسافة الإرسال: تشير إلى المسافة التي يمكن أن تصل إليها الإشارة الضوئية مباشرةً دون الحاجة إلى مُضخِّم إشارة، ووحدتها الكيلومتر. وهذه مواصفات شائعة: متعدد الأنماط 550 مترًا، أحادي النمط 15 كيلومترًا، 40 كيلومترًا، 80 كيلومترًا، 120 كيلومترًا، إلخ.
٤. أنواع الليزر: يُعدّ الليزر الجهاز الأساسي في الوحدة البصرية. يقوم بحقن التيار في مادة أشباه الموصلات، ثم يُصدر ضوء الليزر من خلال التذبذب الضوئي وكسب الرنان. حاليًا، يُعدّ ليزر فابري-بيرو (FP) وليزر التغذية المرتدة الموزعة (DFB) أكثر أنواع الليزر استخدامًا. يكمن الفرق بينهما في مادة أشباه الموصلات وبنية التجويف. ليزر التغذية المرتدة الموزعة أغلى بكثير من ليزر فابري-بيرو. تستخدم الوحدات البصرية ذات مسافة الإرسال الأقل من ٤٠ كيلومترًا ليزر فابري-بيرو، بينما تستخدم الوحدات البصرية ذات مسافة الإرسال ٤٠ كيلومترًا فأكثر ليزر التغذية المرتدة الموزعة.
5. الفقد والتشتت: الفقد هو فقدان طاقة الضوء نتيجة امتصاصه وتشتته وتسربه من الوسط المحيط أثناء انتقاله عبر الألياف. يتبدد هذا الجزء من الطاقة بمعدل معين مع ازدياد مسافة الإرسال. أما التشتت، فينتج أساسًا عن انتشار الموجات الكهرومغناطيسية ذات الأطوال الموجية المختلفة في الوسط نفسه بسرعات متفاوتة. وبسبب تراكم مسافة الإرسال، تصل مكونات الطول الموجي المختلفة للإشارة الضوئية إلى جهاز الاستقبال في أوقات مختلفة، مما يؤدي إلى اتساع النبضة وعدم القدرة على تمييز قيم الإشارة.
يؤثر هذان العاملان بشكل رئيسي على مسافة الإرسال للوحدة الضوئية. في التطبيقات العملية، يُحسب فقد الوصلة لوحدة ضوئية بطول موجي 1310 نانومتر عادةً عند 0.35 ديسيبل/كم، بينما يُحسب فقد الوصلة لوحدة ضوئية بطول موجي 1550 نانومتر عادةً عند 0.20 ديسيبل/كم. يُعد حساب قيمة التشتت معقدًا للغاية، ويُستخدم عادةً كمرجع فقط.
٦. قدرة الإرسال الضوئية وحساسية الاستقبال: تشير قدرة الإرسال الضوئية إلى قدرة الخرج الضوئية لمصدر الضوء عند طرف الإرسال في الوحدة الضوئية. أما حساسية الاستقبال فتشير إلى أدنى قيمة لقدرة الاستقبال الضوئية للوحدة الضوئية عند معدل معين ومعدل خطأ بت محدد. وحدة قياس هاتين المعلمتين هي ديسيبل ميلي واط (dBm) (وهي الصيغة اللوغاريتمية لوحدة القدرة ميغاواط، حيث يُحوّل 1 ميغاواط إلى 0 ديسيبل ميلي واط)، وتُستخدم بشكل أساسي لتحديد مسافة الإرسال للمنتج. تختلف قدرة الإرسال الضوئية وحساسية الاستقبال للوحدات الضوئية باختلاف الأطوال الموجية ومعدلات الإرسال ومسافات الإرسال.
7. العمر الافتراضي للوحدة البصرية: المعيار الدولي الموحد، 7 ساعات × 24 ساعة من العمل المتواصل لمدة 50000 ساعة (ما يعادل 5 سنوات)؛
8. واجهة الألياف الضوئية: تحتوي جميع وحدات SFP الضوئية على واجهات LC، وتحتوي وحدات GBIC الضوئية على واجهات SC، وتشمل الواجهات الأخرى FC و ST؛
9. المعايير البيئية: درجة حرارة التشغيل: 0~+70 درجة مئوية؛ درجة حرارة التخزين: -45~+80 درجة مئوية؛ جهد التشغيل: 3.3 فولت؛ مستوى التشغيل: TTL.
الألياف الضوئية بتقنية WDM يركز على تطوير وتصنيع أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية التجارية والصناعية من الدرجة 400G و200G و100G و50G و40G و25G و10G و1.25G، وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية من الدرجة 3G/12G للفيديو عالي الوضوح.
وحدة إرسال واستقبال الألياف الضوئية 10G SFP+، تدعم سرعة 10 جيجابت/ثانية وتدعم نقل البيانات لمسافة 100 كيلومتر، وتشمل: SFP+SR، SFP+LR، SFP+ER، SFP+ZR، إلخ. مناسبة لمفاتيح الشبكة، PTN، OTN، إلخ.
المنتج المستخدم في مراكز بيانات IDC، ومراكز بيانات الحوسبة الفائقة، وشبكات الجيل الخامس (الوصلة الأمامية، والوصلة الوسطى، والوصلة الخلفية)، وOTN/PTN، ومفاتيح الشبكة الضوئية، وغيرها من التطبيقات البيئية.