Bộ thu phát quang: Động lực cốt lõi trong lĩnh vực truyền thông quang học

Trong dòng chảy của xã hội thông tin hiện đại, dữ liệu chảy trong mọi mạch máu của mạng như máu và máy thu phát quang (mô-đun quang), thiết bị cốt lõi trong lĩnh vực truyền thông quang học, là động cơ tốc độ cao điều khiển luồng thông tin này. Mô-đun quang, hay mô-đun tích hợp thu phát quang, là thiết bị quan trọng để thực hiện chuyển đổi giữa tín hiệu quang và tín hiệu điện. Nó đóng một vai trò không thể thay thế trong lớp vật lý (lớp dưới cùng của mô hình OSI).

Nguyên lý làm việc cơ bản của mô-đun quang là chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang ở đầu phát và truyền qua sợi quang; ở đầu nhận, tín hiệu quang được chuyển đổi trở lại tín hiệu điện. Quá trình này có vẻ đơn giản nhưng nó liên quan đến nhiều công nghệ như điều chế, giải điều chế, khuếch đại và tắt. Mô-đun quang chủ yếu bao gồm ba phần: giao diện cáp quang, bộ xử lý tín hiệu và giao diện mạch. Các thành phần này phối hợp với nhau để đảm bảo truyền tín hiệu quang tốc độ cao và ổn định.

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, các lĩnh vực ứng dụng của mô-đun quang ngày càng mở rộng, bao gồm trung tâm dữ liệu (đám mây), mạng viễn thông (đường ống) và thiết bị đầu cuối truy cập (đầu cuối). Đặc biệt theo xu hướng "cáp quang vào và cáp đồng ra", các mô-đun quang đã dần thay thế các phương thức liên lạc bằng cáp đồng truyền thống với tốc độ cao, truyền dẫn đường dài và đặc tính tổn hao thấp, đồng thời trở thành cơ sở hạ tầng của mạng truyền thông hiện đại.

Sự phát triển của mô-đun quang học mang đầy dấu ấn của sự đổi mới công nghệ và nâng cấp công nghiệp. Từ các mô-đun GBIC đầu tiên đến SFP, SFP, XFP, QSFP, CFP, v.v. sau này, các mô-đun quang đã có những bước đột phá liên tục về kích thước, tốc độ truyền, khoảng cách truyền và khả năng tương thích. Đặc biệt, mô-đun SFP và SFP đã giành được sự công nhận rộng rãi trên thị trường với kích thước nhỏ, khả năng tương thích cao và đặc tính có thể thay thế nhanh. Những đổi mới này không chỉ thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp mô-đun quang mà còn mang lại sự đảm bảo chắc chắn cho hoạt động hiệu quả của các mạng truyền thông hiện đại.

Trong kỷ nguyên 5G, mô-đun quang đã trở thành thành phần quan trọng không thể thiếu. Mạng 5G bao gồm ba phần: mạng không dây, mạng mang và mạng lõi. Là đơn vị thành phần cơ bản của lớp vật lý, hiệu suất của mô-đun quang ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất truyền và vùng phủ sóng của mạng 5G. Đặc biệt trong việc xây dựng các trạm gốc 5G, nhu cầu về mô-đun quang tiếp tục mở rộng. Từ các mô-đun quang đường truyền phía trước giữa AAU và DU, đến các mô-đun quang đường truyền giữa DU và CU, đến các mô-đun quang đường truyền ngược của mạng sóng mang, nhu cầu về các mô-đun quang ở các cấp độ khác nhau của mạng sóng mang là khác nhau, nhưng tất cả đều đưa ra yêu cầu cao hơn yêu cầu về tốc độ truyền, độ ổn định và khả năng tương thích của mô-đun quang.

Với sự mở rộng không ngừng về quy mô của các trung tâm dữ liệu và sự phát triển nhanh chóng của điện toán đám mây, các mô-đun quang học cũng đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc truyền dữ liệu trong các trung tâm dữ liệu. Việc mở rộng, xây dựng mới và tối ưu hóa hiệu suất mạng của các trung tâm dữ liệu lớn không thể tách rời sự hỗ trợ của các mô-đun quang. Đặc biệt được thúc đẩy bởi công nghệ quang điện tử (CPO) đồng đóng gói, việc tích hợp chặt chẽ các mô-đun quang và chip điện tử sẽ cải thiện hơn nữa hiệu suất truyền tải và hiệu suất năng lượng của các trung tâm dữ liệu.