1550nm 직접 변조 광 송신기는 외부 변조 시스템과 어떻게 다릅니까?

현대의 광섬유 통신에서 광 송신기는 최소한의 손실로 장거리 데이터를 전송하는 데 중요한 구성 요소입니다. 이 중 1550nm 파장 시스템은 광섬유 감쇠가 낮고 표준 단일 모드 광섬유와의 호환성으로 인해 널리 사용됩니다. 광 송신기는 직접 변조 또는 외부 변조로 분류될 수 있으며 각각 고유한 작동 원리와 응용 분야 장점을 가지고 있습니다.

광 네트워크의 성능, 신뢰성 및 비용 최적화를 목표로 하는 네트워크 설계자, 엔지니어 및 시스템 통합자에게는 직접 변조된 1550nm 송신기와 외부 변조 1550nm 송신기 간의 차이점을 이해하는 것이 필수적입니다.

직접 변조의 원리

에이 1550nm 직접 변조 광 송신기 (DM-OTX)는 레이저 다이오드의 주입 전류를 변화시켜 레이저 광의 강도를 직접 변조합니다. 전기 데이터 신호는 레이저를 구동하여 디지털 0과 1에 해당하는 광 펄스를 생성합니다. 이 접근 방식은 설계를 단순화하고 구성 요소 수를 줄이며 비용을 낮추므로 DM 송신기가 단거리 및 중거리 애플리케이션에 적합합니다.

그러나 직접 변조된 레이저는 강도 변조와 관련된 주파수 변화인 처프(챠프)와 같은 본질적인 한계에 직면해 있습니다. 이로 인해 장거리에 걸쳐 신호가 분산되어 추가 분산 보상 없이 효과적인 전송 범위가 제한될 수 있습니다.

1550nm Directly Modulated Optical Transmitter: WT-1550-DM

외부 변조의 원리

외부 변조 광 송신기(EM-OTX)는 연속파(CW) 레이저와 외부 변조기(일반적으로 MZM)를 사용하여 데이터를 광 캐리어에 인코딩하는 방식으로 작동합니다. 이 접근 방식은 변조 프로세스에서 레이저 생성을 분리하여 처프(chirp)를 최소화하고 분산 페널티를 줄이면서 더 빠른 속도의 전송을 가능하게 합니다.

외부 변조는 장거리 네트워크, DWDM(고밀도 파장 분할 다중화) 시스템, 고속 메트로 및 백본 네트워크에 비해 우수한 신호 무결성을 제공하지만 직접 변조에 비해 비용이 더 많이 들고 복잡성이 증가합니다.

성능 비교

매개변수	직접 변조됨	외부 변조
Chirp	높음	낮음
최대 데이터 속도	10Gbps 이하	≥40Gbps
전송 거리	단거리~중거리(≤80km)	장거리(≥100km)
비용	낮음er	높음er
복잡성	단순	높음er

에이pplications and Use Cases

직접 변조된 1550nm 송신기는 일반적으로 비용 효율성과 적절한 전송 거리가 우선시되는 액세스 네트워크, CATV 시스템 및 단거리 메트로 링크에 사용됩니다. 이는 수동 광 네트워크(PON) 및 간단한 지점 간 링크에 적합합니다.

반면, 외부 변조 송신기는 장거리 통신, DWDM 백본 네트워크, 해저 시스템 및 고속 데이터 센터 상호 연결에 이상적입니다. 처프가 줄어들고 신호 품질이 향상되어 도달 범위가 확장되고 스펙트럼 효율성이 높아집니다.

에이dvantages and Limitations

에이dvantages of Direct Modulation

더 적은 수의 구성 요소를 사용하여 비용 효율적이고 컴팩트한 디자인입니다.
액세스 네트워크 및 PON 시스템에 쉽게 통합됩니다.
소규모 설치에 적합한 낮은 전력 소비.

직접 변조의 한계

높은 처프(chirp)로 인해 전송 거리가 제한됩니다.
외부 변조에 비해 최대 데이터 속도가 더 낮습니다.
섬유 분산 효과에 더 민감합니다.

에이dvantages of External Modulation

최소한의 처프(chirp)로 장거리 전송이 가능합니다.
백본 네트워크에 대한 고속 데이터 속도(≥40Gbps)를 지원합니다.
DWDM 애플리케이션을 위한 더 나은 신호 품질과 스펙트럼 효율성.

외부 변조의 한계

비용이 더 많이 들고 디자인도 더 복잡해졌습니다.
변조기 바이어스 및 온도의 정밀한 제어가 필요합니다.
직접 변조 시스템에 비해 공간이 더 큽니다.

네트워크 배포를 위한 설계 고려 사항

네트워크 엔지니어는 직접 변조된 1550nm 송신기와 외부 변조된 1550nm 송신기 중에서 선택할 때 비용, 전송 거리, 데이터 속도 및 환경 조건 간의 균형을 고려해야 합니다. 주요 요소에는 섬유 유형, 색분산, 필요한 광 출력 및 시스템 확장성이 포함됩니다.

비용에 민감하고 짧은 링크에는 직접 변조가 선호되는 반면, 성능이 저하될 수 없는 장거리, 고속 및 DWDM 지원 네트워크에는 외부 변조가 선택됩니다.

결론

1550nm 직접 변조 및 외부 변조 광 송신기는 광섬유 네트워크에서 다양한 역할을 수행합니다. 직접 변조는 단순성, 비용 효율성 및 단거리 및 중거리에 적합한 성능을 제공하는 반면, 외부 변조는 뛰어난 신호 무결성, 장거리 기능 및 백본 네트워크에 대한 고속 지원을 제공합니다.

올바른 송신기를 선택하는 것은 애플리케이션 요구 사항, 네트워크 설계 및 예산 고려 사항에 따라 달라집니다. 기술적 차이점을 이해하면 최적의 시스템 성능, 신호 저하 최소화, 최신 광섬유 통신 네트워크의 효율적인 배포가 보장됩니다.