Transmission optique des données

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La demande sans cesse croissante de taux de transfert de données plus élevés, à un coût moindre et avec une consommation d'énergie réduite, nécessite des méthodes de communication des données de pointe. Les connexions optiques sont de ce fait devenues incontournables. Cette technologie de fibre optique extrêmement fiable permet une transmission des données dans la gamme des GHz sur de longues distances et sans diaphonie.

L'utilisation de la transmission optique des données a connu une croissance exponentielle et a été un moteur essentiel dans le développement d'Internet, des systèmes de réseau, de la télévision câblée et des télécommunications. Les VCSEL multimode (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) jouent un rôle important dans de nombreuses applications nécessitant des distances pouvant atteindre 300 mètres. Ils offrent en effet des avantages tangibles, comme un faible courant de polarisation et un rendement élevé, ce qui réduit la consommation électrique et les coûts. TRUMPF est le fournisseur optimal pour une relation commerciale à long terme et dispose de solutions VCSEL et photodiodes.

Qu'est-ce que la transmission optique des données ?

Dans les techniques modernes de transmission optique, un signal optique codé est envoyé par une source lumineuse telle qu'un VCSEL et reçu à l'autre extrémité par un photodétecteur, où il est décodé pour la transmission des informations. Les câbles à fibres optiques sont le moyen le plus courant d'établir une connexion pour la transmission des signaux optiques.

Comment fonctionne la transmission optique des données ?

Une liaison de communication par fibre optique se compose d'un émetteur-récepteur à chaque extrémité d'un câble à fibres optiques d'une longueur déterminée. La partie émettrice code et envoie le signal lumineux à travers le câble à fibres optiques et la partie réceptrice reçoit le signal lumineux et le décode en signal électrique.

Pour les débits de données plus faibles, le signal optique est modulé en signal NRZ. Pour les débits de données plus élevés, typiquement supérieurs à 25 Gbit/s, la modulation PAM4 est utilisée. Les performances de l'ensemble de la connexion et de ses différents composants sont évaluées à l'aide de différents paramètres tels que l'œil optique, le taux d'erreur binaire (BER) et les performances pour les petits et les grands signaux. Les pertes en puissance sont également un paramètre de performance important. Les composants de communication optique doivent d'autre part répondre à certaines normes.

Comment sont utilisés les VCSEL et les photodiodes dans la technologie de transmission optique par fibre optique

Emetteur-récepteur

Un émetteur-récepteur optique est un appareil ayant la double fonction d'émettre et de recevoir un signal optique, ainsi que de le convertir en signal électrique et inversement. Le cœur de la partie transmission est le VCSEL, dans lequel un signal électrique est converti en signal optique, avant d'être transmis par une fibre optique. Du côté de la réception, le processus inverse est effectué à l'aide d'une photodiode. Les émetteurs-récepteurs sont généralement branchés dans un switch, un routeur ou des modules NIC et font ainsi partie d'un système plus étendu.

AOC

Un câble optique actif (AOC) se compose d'une fibre optique d'une certaine longueur, avec un émetteur-récepteur à chaque extrémité. Cette connexion est déjà optimisée pour la longueur correspondante. Cela facilite le travail de l'utilisateur dans la mesure où il n'a pas besoin de procéder à une optimisation supplémentaire après branchement.

Câble grand public

Les câbles grand public et les connecteurs E/S sont destinés à la connexion de produits grand public tels que les téléviseurs et les ordinateurs de bureau pour la transmission de données via des câbles à fibres optiques. Suivant l'application finale, les VCSEL et les photodiodes sont utilisés dans le développement de câbles HDMI, Thunderbolt, USB ou micro USB.

Quelles sont les applications et les avantages de la communication par fibre optique ?

Les télécommunications par fibre optique permettent de transmettre de grandes quantités de données de manière sûre, de haute qualité et à moindre coût sur de courtes et de longues distances. Dans les centres de données, les câbles à fibres optiques sont utilisés pour la transmission de données entre les unités de sauvegarde, les serveurs, les switches et les routeurs. Les lasers et les photodiodes alimentent de plus la croissance explosive des applications pour utilisateurs finaux comme l'Internet haut débit, la télévision HD par câble, les services de vidéo en streaming, les vidéoconférences en direct, la télémédecine et le travail à distance.

Absence de perturbations

La communication par fibre optique est insensible aux interférences électromagnétiques (EMI) provenant de l'environnement. Par conséquent, la transmission de signaux optiques par fibre optique avec des VCSEL et des photodiodes est plus fiable que la transmission sans fil.

Transmission des données haut débit

Le haut débit repose sur une communication par fibre optique, qui permet des taux de transfert de données plus élevés. Les VCSEL et les photodiodes supportent jusqu'à 100 Gbit/s.

Communication plus sûre

La communication par fibre optique est moins sujette aux interférences et à l'altération des informations transmises.

VCSEL et photodiodes de TRUMPF pour la communication optique

Les applications modernes de communication des données nécessitent des composants optiques à la pointe de la technologie

TRUMPF Photonic Components est un fournisseur renommé de VCSEL et de photodiodes pour la communication optique de données via des câbles à fibres optiques. TRUMPF a déjà livré plus de 2 milliards d'appareils optiques dans les domaines de la communication des données, des capteurs et des systèmes de chauffage industriels. Nous disposons des connaissances techniques et de l'expertise en matière de fabrication qui nous permettent non seulement de fournir des produits de haute qualité, mais aussi d'assister nos clients dans leur utilisation.

Produits sur mesure

En plus des solutions standard, il est également possible de développer des solutions spécifiques aux clients, par ex. au niveau du format du réseau, de la configuration de la puce, de la longueur d'onde d'émission, des soudures des contacts ou d'émission au sol.

Des produits qui dépassent les normes de l'industrie

Nos solutions VCSEL et photodiodes sont conformes aux normes industrielles applicables, comme celles de l'IEEE. Les composants garantissent des performances et une fiabilité exceptionnelles.

Grande fiabilité

Nos composants sont testés de manière à garantir une excellente fiabilité. Les tests d'application confirment la longue durée de vie des VCSEL et des photodiodes dans des conditions extrêmes.

VCSEL

Les VCSEL de TRUMPF pour la communication de données répondent aux exigences les plus élevées en matière de performance, d'efficacité et de fiabilité. Ils sont entièrement passivés afin de protéger intégralement la puce GaAs et offrent une meilleure protection mécanique de la mésa.

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Photodiodes

TRUMPF peut s'enorgueillir d'une longue tradition et d'un solide palmarès dans le développement de photodiodes aux performances et à la fiabilité élevées. Nos photodiodes se caractérisent par un très faible courant d'obscurité et une mise à la terre supplémentaire pour un meilleur blindage, ce qui permet également des options de signal de mise à la terre ou de signal de mise à la terre pour le montage.

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Notre ingénieur d'application Jeroen Dragt présente une application avec un VSCEL 56G et une photodiode de TRUMPF.

Le diagramme de l'œil montre la haute qualité de la transmission de données d'un VCSEL de TRUMPF, qui fonctionne à un débit de 25 Gbit/s à 90 °C.

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