Émetteur-récepteur optique : la principale force motrice dans le domaine des communications optiques

Dans la société de l’information moderne, la transmission de données stable et à haut débit est devenue une pierre angulaire indispensable dans tous les domaines. Dans ce torrent de données, le émetteur-récepteur optique (module optique) est devenu un composant important pour la construction d'un réseau d'information moderne à haut débit grâce à sa capacité de conversion photoélectrique unique. En tant que dispositif central permettant de réaliser les fonctions de conversion photoélectrique et de conversion électro-optique de la transmission de signaux optiques dans les équipements de communication à fibre optique, le module optique assure non seulement la transmission des informations, mais constitue également une puissante force motrice pour le développement continu des technologies de communication. .

La fonction de base du module optique est de convertir les signaux électriques en signaux optiques pour la transmission et de restaurer les signaux optiques en signaux électriques à l'extrémité de réception. Ce processus de conversion semble simple, mais il contient des principes techniques complexes. L'émetteur optique (TOSA) à l'extrémité émettrice module le signal électrique en un signal optique via un laser à semi-conducteur (LD), puis le transmet sur de longues distances via une fibre optique. Le récepteur optique (ROSA) à l'extrémité de réception utilise une diode de photodétection (PD) pour convertir le signal optique reçu en un signal électrique, qui est ensuite émis après avoir été traité par un préamplificateur. Dans ce processus, le module optique doit non seulement avoir une efficacité de conversion photoélectrique élevée, mais doit également garantir la stabilité et l'intégrité du signal pour faire face à l'environnement de communication complexe et changeant.

L'histoire du développement des modules optiques est pleine d'innovation et de changement. Depuis les premiers téléphones fixes jusqu’aux communications sans fil 2G et 3G, le développement des technologies de communication a toujours tourné autour des signaux électriques. Avec l'augmentation de la distance de transmission et l'augmentation de la fréquence du signal, la perte et la déformation de la transmission du signal électrique sont devenues de plus en plus importantes, limitant l'amélioration ultérieure de la vitesse et de la qualité de la communication. Afin de surmonter ce goulot d'étranglement, des modules optiques ont vu le jour, convertissant les signaux électriques en signaux optiques pour la transmission, réalisant ainsi une transmission d'informations longue distance, à grande vitesse et à faible perte.

Les types et les fonctions des modules optiques évoluent également constamment. Depuis les premiers modules enfichables en petit boîtier SFP (Small Form-Factor Pluggable) jusqu'aux derniers modules XFP, SFP et autres modules miniaturisés à grande vitesse, les modules optiques ont non seulement amélioré continuellement leur vitesse, mais ont également des formes d'emballage plus flexibles et plus diversifiées. Ces modules prennent en charge le remplacement à chaud et le plug-and-play, ce qui simplifie grandement le processus de maintenance et de mise à niveau des équipements réseau. Avec le développement continu de la technologie photonique sur silicium, les modules photoniques sur silicium sont devenus une direction de développement importante dans le futur domaine des communications optiques avec leurs avantages de faible consommation d'énergie, de faible coût, de large bande passante et de taux de transmission élevé.

Les modules optiques sont de plus en plus utilisés dans les centres de données, les réseaux de télécommunications, les terminaux d'accès et d'autres domaines. Les modules optiques, en tant que composants de base de la couche physique, jouent un rôle essentiel notamment dans la construction des réseaux 5G. Le réseau d'accès radio (RAN) des réseaux 5G est redivisé en unités d'antenne actives (AAU), unités de distribution (DU) et unités centralisées (CU), ce qui impose des exigences plus élevées aux modules optiques. Dans la station de base côté réseau sans fil, le module optique frontal entre AAU et DU sera mis à niveau de 10G à 25G, et la demande de modules optiques intermédiaire entre DU et CU a été nouvellement ajoutée. Ces changements favorisent non seulement la mise à niveau continue de la technologie des modules optiques, mais apportent également un soutien solide à la commercialisation des réseaux 5G.

À l'avenir, les modules optiques continueront à se développer dans le sens d'une vitesse élevée, d'une petite taille, d'une faible consommation d'énergie, d'une longue distance et d'un branchement à chaud. Avec l'augmentation continue de la demande des utilisateurs en matière de bande passante des réseaux de communication optiques, l'industrie des modules optiques accélérera le rythme de l'innovation technologique et favorisera le développement de produits dans le sens d'une vitesse plus élevée, d'une intégration plus élevée et d'une consommation d'énergie plus faible. Dans le même temps, l'émergence de nouvelles technologies telles que le co-packaging optoélectronique (CPO) raccourcira encore le chemin de transmission du signal, améliorera les performances et apportera de nouvelles possibilités dans le domaine des communications optiques.