Un módulo óptico es un dispositivo crítico para la comunicación por fibra óptica, siendo su función principal la conversión entre señales eléctricas y ópticas. Su principio de funcionamiento implica principalmente los siguientes pasos:
Entrada de señal eléctrica: el módulo óptico primero recibe señales eléctricas de dispositivos como conmutadores y enrutadores. Estas señales suelen ser señales digitales de alta-velocidad, como 10G, 25G o 100G.
Conversión electro-óptica: el controlador láser interno modula la señal eléctrica en un diodo láser (LD) o en un láser emisor-de superficie-de cavidad vertical (VCSEL), generando la señal óptica correspondiente. Este proceso implica codificación y modulación de señales, con métodos comunes que incluyen NRZ y PAM4.
Transmisión de señal óptica: la señal óptica generada viaja a través de cables de fibra óptica hasta el dispositivo remoto. El tipo de fibra (monomodo-o multimodo-) y la longitud de onda (por ejemplo, 850 nm, 1310 nm, 1550 nm) afectan la distancia de transmisión y el ancho de banda.
Conversión fotoeléctrica: en el extremo receptor, el módulo óptico convierte la señal óptica en una señal eléctrica utilizando un fotodiodo (PD) o un fotodiodo de avalancha (APD).
Amplificación y modelado de señal: la señal eléctrica convertida se amplifica y modela a través de un amplificador de transimpedancia (TIA) y un amplificador limitador (LA) para eliminar el ruido y la distorsión introducidos durante la transmisión.
Salida de señal eléctrica:
Finalmente, la señal eléctrica procesada se envía al equipo receptor, completando el enlace de comunicación.
Los módulos ópticos se utilizan ampliamente en centros de datos, redes de telecomunicaciones, redes empresariales y otros campos. Sus métricas de rendimiento incluyen velocidad de transmisión, longitud de onda, distancia de transmisión, consumo de energía y adaptabilidad de la temperatura. La selección requiere hacer coincidir los parámetros con escenarios de aplicación específicos.-Por ejemplo, los centros de datos suelen utilizar módulos de alta-velocidad y baja-potencia, mientras que la transmisión de larga-distancia requiere fibra-monomodo y láseres de alta-potencia.