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认识光纤收发器

文章来源:天极商务应用 文章作者: 发布时间:2006-03-15   字体: [ ]

对于许多LAN经营者来说,由于已有网络的既成事实和比单模光纤更容易运行等因素,多模光纤仍是首选。而且,大多数骨干网链路都和数据中心很近,10Gb/s也在多模光纤容量之内,因此这种用于数据中心链路并完全支持现有网络设施的低成本多模.

  大约十年前,串行传输是仅有的光纤通信技术,该技术具有简易光学(一端是光源,另一端是探测器,不需要光学复用及解复用)和简易电子学的优势。但是当带宽需要增加时,这种技术的两种局限就非常明显。第一,每一光纤的数据流不能充分利用光纤的实际容量;第二,在高数据速率时,所需要的光电元器件很难设计和制造具备较高性价比的产品。

  使用多种波长,DWDM允许在单个光纤内传输多个数据流(一个波长对应一个数据流),波长被压缩在1530~1565nm范围内,以满足光放大器的需要,已经有100多种波长被压缩到这个范围内,每一个波长都工作在10Gb/s,这样,DWDM就能够在单个光纤内传输大于1Tb的信息量。但是,这种能力需要线宽非常窄的特定波长激光。而且,这种激光必须能够控制温度以消除波长漂移。DWDM需要外部调制的激光来消除chirp,需要精确滤波技术选择接收器的波长,对于极远距离的传输则需要光放大器和色散补偿器。因此,在一个DWDM系统中,单一信道(波长)成本可高达2万美元。这样高的成本,使DWDM系统和收发器一般仅仅局限于远距离系统,在这样的应用中,铺设光缆的费用、困难和时间很容易超过DWDM设备的费用。

  同样用多种波长,CWDM(CoarseWDM)也可在单个光纤内传输多个数据流。但波长之间的间隔是10~25nm,这样大的波长间隔使单个光纤仅能容纳8个波长。但大波长间隔倒是简化了光学系统的设计,因为不再需要对波长和温度都精确调节的激光器,简单的光学滤波即可。由于信道数量有限,CWDM收发器可使用简易光学系统,做入一小的封装内。最后,由于CWDM收发器是典型应用于近距离链接(不超过10Km),可使用包括VCSEL在内的便宜、直接调制的激光。所有这些特性使4~8个波长的CWDM收发器市场售价不到1000美元。此外,CWDM收发器还可以被做成同样大小的封装,应用于串行收发器或转发器。

  并行光纤收发器在12条光纤中传输数据,该光纤组形成一个比传统双光纤缆线还小的光缆,每一个光纤构成一个数据信道。因此,对于每一个光纤都工作在2.5Gb/s的并行光纤收发器,其综合数据传输速率可达30Gb/s。因并行光纤光缆以及链接器都很小,其收发器比传统工作在10Gb/s的收发器要小。因此,并行光纤收发器已经成为构建光背板的可选技术。

  并行光纤技术的主要缺点在于光纤和链接器成本高,并行光纤大约为4~5美元/米,终端成本为70美元/每端(单束光纤大约为30美分/米,终端成本为10~12美元/每端)。此外,并行光纤难以在现场架设,由此,并行光纤收发器一般只局限于光背板应用,其中带宽密度非常关键,光纤长度相对较短,而且比较固定。

  目前正在研发的收发器将CWDM和并行光纤技术结合在一起,使用并行光纤可以在单一链路中达到120Gb/s的传输速率。主要技术是用CWDM将四种波长的激光复用到12条光纤的每一个上,这种结构使系统能够同时传输48个信道的数据,每一个信道数据传输速率为2.5Gb/s,总速率可达120Gb/s。如果数据传输速率增加到10Gb/s,每一个光纤的波长数量增加到8个,这种复用技术在单个并行光纤传输数据,速率可达960Gb/s。非常明显,这些技术的结合能够提高光背板的性能,同时减少所需光纤链路的数量。

  该项混合技术在市场上已经占有了一席之地,使以前根本不可能或极其昂贵的应用成为现实。随着光纤技术被应用到更多领域,独具特色的应用需求带动了收发器种类的增加。但关键在于要明确新收发器的容量,然后再和相应的使用要求匹配。

 


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