Transceptores de Fibra Óptica para Equipamentos de Rede 5G

Os lançamentos do 5G estão no horizonte, com grandes empresas de telecomunicações prontas para iniciar o acesso limitado à rede nos EUA e na Europa. A maioria das pessoas presta atenção aos requisitos sem fio nessas redes, mas as antenas locais ainda precisarão ser conectadas à rede telefônica e à Internet com fibras ópticas de alta largura de banda ou conexões de backhaul sem fio.

Tudo isso requer transceptores de fibra óptica para suportar equipamentos de rede de fibra. Escolher o transceptor certo para redes de fibra depende de múltiplos fatores, embora no 5G os principais fatores a considerar sejam largura de banda, taxa de dados, perda de conversão e tipo de fibra. Antes de poder escolher o transceptor de fibra correto, o primeiro passo é determinar que tipo de fibra a rede está usando, ou que tipo de cabo de fibra a aplicação exigirá para alcançar velocidade e largura de banda ótimas.

Qual Tipo de Fibra Você Está Usando?

Existem dois tipos principais de cabo de fibra, cada um dos quais é apropriado para diferentes aplicações e exigirá transceptores diferentes:

• Fibra Multimodo (MMF): este tipo de fibra pode ser usado para transmitir múltiplos canais simultaneamente. Maior densidade de modos leva a maior dispersão modal que se acumula ao longo da distância da fibra, assim, essas fibras são melhores usadas para links de curta distância, como em redes MAN e LAN.

• Fibra Monomodo (SMF): Esta fibra é projetada para distâncias mais longas e proporcionará taxas de transmissão de dados mais rápidas em um único canal com os transceptores corretos. Essas fibras são frequentemente agrupadas em um único cabo para transmissão de dados em massa por longas distâncias.

Fibra óptica monomodo

Dentro das classes de fibra SMF e MMF, existem diferentes tipos de fibra que fornecem diferentes taxas de dados e são classificados para uso em diferentes distâncias sob os padrões TIA/EIA para fibra óptica. Seu orçamento de potência óptica também determinará o limite do transceptor que você pode usar para um determinado comprimento de link, e sua saída no lado transmissor pode precisar aumentar a saída do seu transceptor transmissor para compensar as perdas em um link.

Claramente, há vários pontos importantes de design de sistemas a considerar, mas os primeiros pontos importantes a considerar em uma rede real são o comprimento do link e a taxa de dados necessária. Novas partes da fibra para suportar os próximos lançamentos do 5G exigem transmissão de dados multi-Gbps por longas distâncias para suportar conexões entre estações base e torres de celular, e para fornecer fibra-para-o-lar e fibra-para-o-local.

Algumas municipalidades já estão instalando fibra escura capaz de até 40 ou 100 Gbps, e os equipamentos de rede para suportar essas redes de fibra escura precisarão incluir transceptores para suportar essas taxas de dados. Comprimentos de link ideais podem variar de centenas de metros (MMF será usado aqui) até dezenas de quilômetros (SMF será usado aqui) para suportar a infraestrutura celular existente. Se você está trabalhando com fibra SMF em longas distâncias, espere instalar feixes de fibra e implantar equipamentos de rede escaláveis que incluam transceptores intercambiáveis com formatos padrão. QSFP+ ou CFP serão os formatos dominantes, especialmente CFP, pois já suporta sistemas de 40 e 100 Gbps.

Finisar FTL4C1QM1C

O transceptor de fibra óptica Finisar FTL4C1QM1C possui formato QSFP+ que suporta taxas de dados de 39,8 a 44,6 Gbps com baixa dissipação de energia (<3,5 W). Este transceptor é hot-swappable e suporta links de até 10 km sobre SMF. Este transceptor também fornece várias funções de diagnóstico digital integradas, incluindo monitoramento de potência de transmissão e recepção.

Transceptor de fibra óptica Finisar FTL4C1QM1C, do datasheet do FTL4C1QM1C

Finisar FTLC9558REPM

O transceptor de fibra óptica Finisar FTLC9558REPM é uma opção para links de 100 m a 103,1 Gbps sobre MMF. Assim como o produto anterior, este módulo transceptor é hot-swappable e opera com baixa potência (<2,5 W). Os dados são transferidos em 4 canais a 25 Gbps com um transmissor baseado em VCSEL a 850 nm, enquanto o lado receptor opera com uma interface elétrica 4x25G sobre I2C:

Eles são compatíveis com o QSFP28 MSA e IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4 e CAUI-4. Funções de diagnósticos digitais estão disponíveis via interface I2C, conforme especificado pelo QSFP28 MSA e Nota de Aplicação da Finisar AN-2141. O transceptor óptico é compatível conforme a Diretiva RoHS 2011/65/EU. Veja a Nota de Aplicação da Finisar AN-2038 para mais detalhes. [Da Finisar]

Transceptor de fibra óptica Finisar FTLC9558REPM, de Finisar

Avago AFBR-79EQDZ

O transceptor de 40 Gbps Avago AFBR-79EQDZ pode ser usado em links de até 100 m com MMF OM3, ou em links de 150 m usando MMF OM4 (ambos os tipos de fibra operam a 850 nm). Note que cada canal opera a 10.3125 Gbps. Ele também suporta módulos 10GBase-SR em conformidade com o padrão IEEE 802.3ae, desde que o receptor 10G possa sustentar uma potência óptica máxima de entrada de 2.4 dBm. A interface óptica nos lados de transmissão e recepção ambos usam ópticas padrão para fibra de alta velocidade:

A parte do transmissor óptico... incorpora um array de VCSEL (Laser de Emissão Superficial de Cavidade Vertical) de 4 canais, um buffer de entrada de 4 canais e driver de laser, monitores de diagnóstico, blocos de controle e polarização. A parte do receptor óptico... incorpora um array de fotodiodo PIN de 4 canais, um array de TIA (Amplificador de Transimpedância) de 4 canais, um buffer de saída de 4 canais, monitores de diagnóstico e blocos de controle e polarização. [Do datasheet do AFBR-79EQDZ]

Diagrama de blocos do transceptor de fibra óptica Avago AFBR-79EQDZ, do datasheet do AFBR-79EQDZ

Note que, em alguns casos, você pode usar um SMF com um transceptor de fibra óptica projetado para MMF, pois o núcleo em uma fibra SMF é cerca de 20% do valor necessário no receptor. Isso proporciona uma fácil acoplamento e a fibra será insensível ao alinhamento, mas isso não é recomendado e pode não funcionar em distâncias maiores. No caso ideal, você deve escolher um transceptor que suportará as taxas de dados e o tipo de fibra que você está usando em sua aplicação específica.

Os sistemas de telecomunicações não são a única aplicação onde a fibra verá um uso maior. A insensibilidade da fibra a EMI e ESD, bem como o baixo peso da fibra em comparação com o cobre, torna a fibra ideal para uso em aplicações aeroespaciais e outros ambientes onde o ruído é um problema. Se você está procurando um transceptor de fibra para o seu próximo sistema de telecomunicações ou outra aplicação especializada, você pode encontrar os componentes de que precisa em Octopart.

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