Paano naiiba ang isang 1550nm na direktang modulated optical transmitter sa mga external na modulated system?

Sa modernong fiber-optic na komunikasyon, ang mga optical transmitter ay mga kritikal na bahagi para sa pagpapadala ng data sa malalayong distansya na may kaunting pagkawala. Kabilang sa mga ito, ang 1550nm wavelength system ay malawakang ginagamit dahil sa mababang fiber attenuation at compatibility sa standard single-mode fibers. Ang mga optical transmitters ay maaaring uriin bilang direktang modulated o externally modulated, bawat isa ay may natatanging mga prinsipyo sa pagpapatakbo at mga pakinabang ng aplikasyon.

Ang pag-unawa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng direkta at panlabas na modulated na 1550nm transmitter ay mahalaga para sa mga network designer, engineer, at system integrator na naglalayong i-optimize ang pagganap, pagiging maaasahan, at gastos sa mga optical network.

Mga Prinsipyo ng Direktang Modulasyon

A 1550nm direktang modulated optical transmitter (DM-OTX) modulates ang intensity ng laser light nang direkta sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng iniksyon kasalukuyang ng laser diode. Ang signal ng elektrikal na data ang nagtutulak sa laser, na gumagawa ng mga optical pulse na tumutugma sa digital 0s at 1s. Pinapasimple ng diskarteng ito ang disenyo, binabawasan ang bilang ng mga bahagi, at pinapababa ang gastos, na ginagawang angkop ang mga transmitters ng DM para sa mga maikli hanggang medium-haul na aplikasyon.

Gayunpaman, ang mga direktang modulated na laser ay nahaharap sa mga intrinsic na limitasyon tulad ng huni—isang pagkakaiba-iba ng dalas na nauugnay sa intensity modulation—na maaaring humantong sa pagpapakalat ng signal sa malalayong distansya, na nililimitahan ang epektibong tagal ng paghahatid nang walang karagdagang kabayaran sa pagpapakalat.

Mga Prinsipyo ng Panlabas na Modulasyon

Ang mga panlabas na modulated optical transmitters (EM-OTX) ay gumagana sa pamamagitan ng paggamit ng isang tuluy-tuloy na alon (CW) laser at isang panlabas na modulator, karaniwang isang Mach-Zehnder modulator (MZM), upang i-encode ang data sa optical carrier. Ang diskarte na ito ay naghihiwalay sa henerasyon ng laser mula sa proseso ng modulasyon, pinapaliit ang huni at pinapagana ang mas mataas na bilis ng paghahatid na may pinababang mga parusa sa pagpapakalat.

Ang panlabas na modulasyon ay nagbibigay ng higit na mahusay na integridad ng signal sa mga long-haul network, dense wavelength division multiplexing (DWDM) system, at high-speed metro at backbone network, ngunit ito ay dumating sa mas mataas na gastos at mas kumplikado kumpara sa direktang modulasyon.

Paghahambing ng Pagganap

Mga Application at Use Case

Ang mga direktang modulated na 1550nm transmitter ay karaniwang ginagamit sa mga access network, CATV system, at short-haul metro links kung saan priyoridad ang kahusayan sa gastos at katamtamang distansya ng transmission. Angkop ang mga ito para sa mga passive optical network (PONs) at simpleng point-to-point na mga link.

Ang mga external na modulated transmitter, sa kabilang banda, ay perpekto para sa long-haul telecom, DWDM backbone network, submarine system, at high-speed data center interconnects. Ang pinababang huni at pinahusay na kalidad ng signal ay nagbibigay-daan para sa pinalawig na pag-abot at mas mataas na spectral na kahusayan.

Mga Bentahe at Limitasyon

Mga Bentahe ng Direktang Modulasyon

• Matipid at compact na disenyo na may mas kaunting mga bahagi.
• Madaling pagsasama sa mga access network at PON system.
• Mababang paggamit ng kuryente na angkop para sa mas maliliit na pag-install.

Mga Limitasyon ng Direktang Modulasyon

• Mataas na huni na humahantong sa limitadong distansya ng transmission.
• Mas mababang pinakamataas na rate ng data kumpara sa panlabas na modulasyon.
• Mas sensitibo sa mga epekto ng pagpapakalat ng hibla.

Mga Bentahe ng External Modulation

• Minimal chirp, na nagpapagana ng long-haul transmission.
• Sinusuportahan ang high-speed data rate (≥40 Gbps) para sa mga backbone network.
• Mas mahusay na kalidad ng signal at parang multo na kahusayan para sa mga aplikasyon ng DWDM.

Mga Limitasyon ng Panlabas na Modulasyon

• Mas mataas na gastos at mas kumplikadong disenyo.
• Nangangailangan ng tumpak na kontrol ng bias at temperatura ng modulator.
• Mas malaking footprint kumpara sa mga direktang modulated system.

Mga Pagsasaalang-alang sa Disenyo para sa Network Deployment

Dapat isaalang-alang ng mga network engineer ang mga trade-off sa pagitan ng gastos, distansya ng transmission, rate ng data, at mga kondisyon sa kapaligiran kapag pumipili sa pagitan ng direkta at panlabas na modulated na 1550nm transmitter. Kabilang sa mga pangunahing salik ang uri ng fiber, chromatic dispersion, kinakailangang optical power, at scalability ng system.

Ang direktang modulasyon ay mas gusto para sa cost-sensitive, mas maikling mga link, habang ang panlabas na modulasyon ay ang pagpipilian para sa long-haul, high-speed, at DWDM-enabled na network kung saan hindi makompromiso ang performance.

Konklusyon

Ang 1550nm na direktang modulated at externally modulated na optical transmitters ay nagsisilbi sa iba't ibang tungkulin sa fiber-optic network. Ang direktang modulasyon ay nag-aalok ng pagiging simple, pagiging epektibo sa gastos, at angkop na pagganap para sa maikli hanggang katamtamang mga distansya, habang ang panlabas na modulasyon ay nagbibigay ng higit na mahusay na integridad ng signal, pangmatagalang kakayahan, at mataas na bilis ng suporta para sa mga backbone network.

Ang pagpili ng tamang transmitter ay nakasalalay sa mga kinakailangan sa aplikasyon, disenyo ng network, at mga pagsasaalang-alang sa badyet. Tinitiyak ng pag-unawa sa mga teknikal na pagkakaiba ang pinakamainam na performance ng system, minimal na pagkasira ng signal, at mahusay na pag-deploy ng modernong fiber-optic na mga network ng komunikasyon.