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Transmisión óptica de datos

La creciente demanda de mayores velocidades de transmisión de datos a un coste y un consumo de electricidad menores requiere métodos de comunicación de datos de última generación. No hay forma de evitar las conexiones ópticas. Esta tecnología de fibra de vidrio, de gran fiabilidad, permite la transmisión de datos en el rango de los GHz a largas distancias y sin diafonía.

El uso de la transmisión óptica de datos ha crecido exponencialmente y ha sido un motor clave en el desarrollo de Internet, los sistemas de red, la televisión por cable y las telecomunicaciones. Los VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) multimodo desempeñan un papel importante para muchas aplicaciones que requieren distancias de hasta 300 metros. Esto se debe a que ofrecen ventajas tangibles, como una baja corriente de polarización y un alto rendimiento, lo que reduce el consumo de electricidad y los costes. TRUMPF es el proveedor óptimo para una relación comercial a largo plazo y proporciona soluciones de VCSEL y fotodiodos.

¿Qué es la transmisión óptica de datos?

En la tecnología moderna de transmisión óptica, se envía una señal óptica codificada con una fuente de luz, como un VCSEL, y se recibe en el otro extremo con un fotodetector, donde se descodifica para transmitir la información. Los cables de fibra de vidrio son el medio más común de establecer una conexión para la transmisión de señales ópticas.

¿Cómo funciona la transmisión óptica de datos?

Un enlace de comunicación de fibra de vidrio consiste en un transceptor en cada extremo de un cable de fibra de vidrio de cierta longitud. La parte emisora del transceptor codifica y transmite la señal luminosa a través del cable de fibra de vidrio, mientras que la parte receptora del transceptor recibe la señal luminosa y la descodifica en una señal eléctrica.

Para velocidades de datos inferiores, la señal óptica se modula como una señal NRZ. Para velocidades de datos superiores, normalmente por encima de los 25  Gbit/s, se utiliza la modulación PAM4. El rendimiento de todo el enlace y de sus componentes individuales se evalúa mediante diversos parámetros, como el ojo óptico, la tasa de error de bits (BER) y el rendimiento con señales pequeñas y grandes. La pérdida de potencia también es un parámetro de rendimiento importante. Además, los componentes de comunicación óptica deben cumplir determinadas normas.

Cómo se utilizan los VCSEL y los fotodiodos en la tecnología de transmisión óptica por fibra de vidrio

Transceptor

Un transceptor óptico es un dispositivo con la doble función de transmitir y recibir una señal óptica y convertirla de y a una señal eléctrica. El corazón de la sección de transmisión es el VCSEL, en el que una señal eléctrica se convierte en una señal óptica antes de ser transmitida a través de una fibra de vidrio. En el lado receptor, el proceso inverso tiene lugar con la ayuda de un fotodiodo. Los transceptores suelen estar conectados a un conmutador, a un router o a módulos de tarjetas de red NIC, por lo que forman parte de un sistema más amplio.

AOC

Un cable óptico activo (AOC) consiste en una fibra óptica de una longitud determinada con un transceptor unido a cada extremo. Esta conexión ya está optimizada para la longitud correspondiente. Esto facilita el trabajo del usuario, ya que no tiene que realizar ninguna otra optimización después de conectarse.

Cables de consumo

Los cables de consumo y los conectores de E/S están diseñados para conectar productos de consumo, como televisores y ordenadores de sobremesa, para la transmisión de datos mediante cables de fibra de vidrio. Según la aplicación final, los VCSEL y los fotodiodos se utilizan en el desarrollo de cables HDMI, Thunderbolt, USB o micro USB.

¿Cuáles son las aplicaciones y ventajas de la comunicación por fibra de vidrio?

Las telecomunicaciones por fibra de vidrio permiten la transmisión segura, de alta calidad y rentable de grandes cantidades de datos a corta y larga distancia. En los centros de datos, los cables de fibra de vidrio se utilizan para la transmisión de datos entre unidades de almacenamiento, servidores, conmutadores y routers. Además, los láseres y los fotodiodos están impulsando el crecimiento explosivo de las aplicaciones para el usuario final, como Internet de banda ancha, la televisión por cable de alta definición, los servicios de transmisión de vídeo, las videoconferencias en directo, la telemedicina y el trabajo a distancia.

VCSEL y fotodiodos de TRUMPF para la comunicación óptica

Las aplicaciones modernas de comunicación de datos requieren componentes ópticos con el último estado de la técnica

TRUMPF Photonic Components es un reputado proveedor de VCSEL y fotodiodos para la comunicación óptica de datos a través de cables de fibra de vidrio. TRUMPF ya ha entregado más de 2.000 millones de dispositivos ópticos en los campos de comunicación de datos, unidades de sensores y sistemas de calefacción industrial. Tenemos los conocimientos técnicos y la experiencia de fabricación para no solo suministrar productos de alta calidad, sino también para apoyar a nuestros clientes en su aplicación.

Productos a medida

Además de las soluciones estándar, también se pueden desarrollar soluciones personalizadas, por ejemplo, en cuanto al formato de la matriz, el layout del chip, la longitud de onda de emisión, los contactos de soldadura o la emisión a tierra.

Productos que superan los estándares industriales

Nuestras soluciones de VCSEL y fotodiodos cumplen con los estándares industriales pertinentes, como la IEEE. Los componentes garantizan un rendimiento y una fiabilidad excelentes.

Alto grado de fiabilidad

Nuestros componentes se prueban para garantizar una excelente fiabilidad. Las pruebas de aplicación confirman una larga vida útil de los VCSEL y los fotodiodos en condiciones extremas.

Nuestro ingeniero de aplicaciones Jeroen Dragt presenta una aplicación con VSCEL de 56G y fotodiodo de TRUMPF.

El diagrama ocular muestra la alta calidad de transmisión de datos de un VCSEL de TRUMPF, que funciona a una velocidad de datos de 25 Gbit/s a 90 °C.

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