Optische Transceiver
Optische Transceiver zum Empfangen und Senden von Daten sind Schlüsselkomponenten in Telekommunikationsnetzen.
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Halbleiterlaser sind das Herzstück von Sendern für die faseroptische Datenübertragung. Die in der faseroptischen Datenübertragung am häufigsten verwendeten Halbleiterlaser sind Fabry-Pérot (FP)-Laser, DFB-Laser (Distributed Feedback Laser) und VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser). Die Auswahl der Laserdiode hängt von den spezifischen Anforderungen der Telekommunikationsanwendung ab, einschließlich der Entfernung, der Übertragungsrate, der verfügbaren Bandbreite, der Leistungsaufnahme, der Wellenlänge und der Kompromisse zwischen Leistung, Kosten und Zuverlässigkeit.
- Fabry-Perot(FP)-Laserdioden: werden häufig in faseroptischen Übertragungssystemen als Lichtquelle für modulierte optische Signale eingesetzt.
- Laserdioden mit verteilter Rückkopplung (Distributed Feedback Laser, DFB-Laser): nutzen eine Gitterstruktur als Rückkopplungsmechanismus, um die Wellenlänge des Laserlichts zu steuern DFB-Laserdioden werden in Anwendungen eingesetzt, die eine schmale und stabile Laserwellenlänge erfordern, z. B. in DWDM-Systemen (Density Wavelength Division Multiplexing) in Glasfasernetzen.
- Oberflächenemittierende Laserdioden mit vertikalem Resonator (VCSEL): Eine Art von oberflächenemittierenden Laserdioden (SEL), die Licht senkrecht zur Diodenoberfläche emittieren. VCSELs werden in Anwendungen eingesetzt, die kostengünstige Hochgeschwindigkeitslaser mit hohem Wirkungsgrad erfordern, wie z. B. optische Übertragungssysteme, Verbindungen in Datenzentren und faseroptische Sensoren.
Die Temperaturregelgenauigkeit ist eine entscheidende Herausforderung für die Stabilität der Wellenlänge in Telekommunikationsanwendungen. Es gibt verschiedene Verfahren zur Temperaturregulierung einer Laserdiode (siehe alle Verfahren in unserer AN – Link). TECs sind eine ideale Technologie zur Kühlung von Laserdioden, weil sie im bi-direktionalen Modus betrieben werden (Kühlen und Heizen) und durch hohe Kühlleistung, kurze Reaktionszeiten, kompakte Bauform, Energieeffizienz, geringen Energieverbrauch und unkomplizierte Temperaturregelung überzeugen.
Laser für Telekommunikationsanwendungen sind in verschiedenen Packaging-Lösungen ausgeführt, die sich nach Anwendungsbereich, Datenübertragungsraten und Art des Transceiver-Systems richten. Einige Beispiele oft verwendeter Dioden-Packages für Telekommunikationsanwendungen:
- Butterfly Package: Das gängigste Packaging für Laser
- TOSA Package: eine optische Sender-Unterbaugruppe (Transmitter Optical Sub-Assembly) wandelt das Signal in ein optische Signal um und koppelt es in einen LWL ein
- ROSA Package: eine optische Empfänger-Unterbaugruppe (Receiver Optical Sub-Assembly) empfängt das optische Signal aus dem LWL und wandelt es wieder in ein elektrisches Signal um
- BOSA Package: a bi-directional optical sub-assembly consists of both a TOSA and ROSA
- Pigtailed Package: das Package mit Anschlussfaser bietet eine einfache und unkomplizierte Anschlussmöglichkeit; das Package besteht aus einer Laserdiode, die mittels Anschlussfaser an das Package angeschlossen ist
- Multi-Source Agreement (MSA) Package: Das MSA-konforme Package soll die Kompatibilität zwischen unterschiedlichen Bauelementen und Systemen gewährleisten und die Integration von Laserdioden in Telekommunikationsnetze vereinfachen
Für alle hier aufgeführten Packages stellt Laird Thermal Systems verschiedene Baureihen von Peltier-Modulen her:
Das Peltier-Minimodul der Serie OptoTEC™ OTX/HTX. Die Serie OptoTEC™ OTX/HTX ist für Niederstromanwendungen mit geringeren Anforderungen an die Wärmepumpe konzipiert und hält die Betriebstemperatur der Laserdiode stabil bei 25 ± 0,5 °C und erreicht eine Temperaturregelgenauigkeit von ± 0,01 °C.
Die Serie OptoTEC™ MBX überzeugt durch minimalen Platzbedarf bei einer minimalen Dicke von 0,9 mm und kommt mit 1,6 x 1,6 mm aus. Die Packungsdichte der thermoelektrischen Materialien ermöglicht hohe Wärmepumpleistungsdichten von bis zu 27 W/cm² bei geringeren Betriebsströmen als bei herkömmlichen Peltier-Modulen.
Bitte kontaktieren Sie Laird Thermal Systems, um die für Sie optimale Wärmemanagementlösung für optische Transceiver zu finden.
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