光纖收發器 ( Optical Transceiver)
簡介
由於通訊網路系統幹線傳輸容量的不斷擴大及速度的不斷提高,使得光纖通訊成為提高網路通訊速度的主要手段。隨著用戶端光纖化的比率提高,相對使得光收 / 發模組市場興起。都會 / 接取網路與及光纖區域網路發展成為光主動元件市場成長的動力。而目前光收 / 發模組的發展方向主要是朝著小型的封裝方式與低成本、低功率損耗的需求來發展。因此光電元件多需在較穩定的環境下,才能表現出應有的元件特性,因此在封裝的過程中需有較高的要求,而光收 / 發模組的封裝要求大略如下:
- 與外界保持隔離
- 穩定的溫度控制
- 加工性好
- 足夠的機械強度
光纖收發器(FOT: Fiber Optical Transceiver),是將光纖通訊兩端的光發送器(transmitter)與光接收器(receiver)整合而成,為光纖的主動元件。光發送器是將電氣訊號轉為光訊號傳送出去,光接收器則是將所收到的光訊號轉換為電氣訊號,所以光收發器就是將光發送器與接收器同時封裝在同一個模組內,因此同時具有發送與接收的功能。因此光收發模組就是指包含通訊用光源及檢光器,所謂發送模組,就是將用戶端的電訊號傳到光發送端,再由發光模組進行電 -> 光轉換,產生帶有訊號的光源,最後進入光纖網路之中,而接收模組即為透過光源產生電的訊號至用戶端。一般常見的光收發模組中,在光源部分主要有發光二極體(LED)與半導體雷射(LD)兩種,而接收部分主要是 PIN 二極體及崩潰光電二極體(APD)。
在目前應用在光纖傳輸系統之光傳輸模組(Transceiver)上,雷射傳輸能力分為回授雷射二極體(DFB,Distributed Feedback Laser diode)或垂直共振腔面射二極體(VCSEL,Vertical Cavity Surface Emitting Laser diode)是主流。因此基於目前全球光通訊產業之基礎條件下,全球在增加模組傳輸頻寬之作為上,除了目前1G、2.5G與10G等標準化產品,並積極投入開發25G、40G、100G、200G甚至400G等高速產品。技術方面甚至採用高速晶片直接封裝COB(chip-on-board)與矽光子(Si-Photonics)技術將成為的趨勢,屆時製程縮短,將提高產品的CP值,帶動著實際應用,包含IOT物連網跟大量資訊傳輸要求的Datacenter以及迎接5G時代的需求來達到其目的。
標準
光纖收發器遵循IEEE802.3 PMD物理介質層標準。
應用
- 光纖到戶網路(Fiber To The Home,FTTH):GPON、XGPON1、10GXGS-PON、10GEPON光纖網路終端器(ONT)
- 校園、企業網路:100G CWDM4初級波長分波多工器
- 都會網路:100G、400G DWDM高密度波長分波多工器
- 行動通信基地台:10G、25G CPRI通用公共無線接口
- 數據中心:網路儲存伺服器
架構