อินเทอร์เฟซประเภทต่าง ๆ สำหรับไดโอดเลเซอร์ไฟเบอร์มีอะไรบ้าง

ไดโอดเลเซอร์คู่แบบไฟเบอร์-เป็นแกนหลักของระบบโฟโตนิกสมัยใหม่ - ตั้งแต่ตัวรับส่งสัญญาณโทรคมนาคม 1310 นาโนเมตร ไปจนถึงเลเซอร์ปั๊ม 976 นาโนเมตรสำหรับเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์และแหล่งกำเนิด LiDAR 1550 นาโนเมตร

การเลือกอินเทอร์เฟซที่ถูกต้องเกี่ยวข้องกับสองโดเมนที่เป็นอิสระแต่มีความสำคัญเท่าเทียมกัน:

อินเตอร์เฟซแบบออปติคอล– ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ที่กำหนดประสิทธิภาพการเชื่อมต่อ การสูญเสียการแทรก และ-ความทนทานต่อการสะท้อนกลับ

อินเตอร์เฟซไฟฟ้า / แพ็คเกจ– โครงสร้างเชิงกลและพินเอาท์ที่กำหนดการจัดการระบายความร้อน -ความสมบูรณ์ของสัญญาณความถี่สูง และ-การประกอบระดับบอร์ด

โดเมนใดโดเมนหนึ่งไม่ตรงกันทำให้เกิดการทำงานซ้ำที่มีค่าใช้จ่ายสูง เส้นใยเสียหาย หรืออายุการใช้งานเลเซอร์ลดลง

1. อินเทอร์เฟซแบบออปติคัล - ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์

ขั้วต่อที่ส่วนปลายของไฟเบอร์หางเปียเป็นตัวกำหนดวิธีที่แสงเข้าสู่ระบบออพติคอลภายนอก สี่ครอบครัวครองตลาด

1.1 FC Series (คอนเนคเตอร์ข้อต่อเฟอร์รูล)

ขั้วต่อ FC ใช้กระบอกเกลียวเพื่อการจับคู่ที่ปลอดภัยและทนต่อการสั่นสะเทือน

FC/PC (การสัมผัสทางกายภาพ)– ขัดเงาแบนหรือรัศมีเล็กน้อย การสูญเสียผลตอบแทน อยู่ที่ 40 เดซิเบล เหมาะสำหรับระบบความเร็วต่ำ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 Gbps) ซึ่งสามารถทนต่อแสงสะท้อนกลับได้ปานกลาง

FC/APC (การสัมผัสทางกายภาพแบบทำมุม)– ขัดมุม 8 องศา. การสูญเสียผลตอบแทน > 60 dB (มักเป็น 65 dB)บังคับสำหรับการส่งสัญญาณวิดีโอแอนะล็อก การตรวจจับที่สอดคล้องกัน มาตรวิทยาที่แม่นยำ และเลเซอร์ไดโอดใดๆ ที่ไวต่อการตอบสนองจากภายนอก (เช่น 405 นาโนเมตร, 520 นาโนเมตร, 638 นาโนเมตรของไดโอดที่มองเห็นได้) มุม 8 องศา จะส่งแสงสะท้อนเข้าสู่ผนังโดยตรง

หมายเหตุการออกแบบ: FC/APC และ FC/PC คือไม่สามารถใช้แทนกันได้. การผสมเข้าด้วยกันจะทำให้ปลายเฟอร์รูลทั้งสองเสียหาย

1.2 SC และ LC – มาตรฐานการสื่อสารสมัยใหม่

ทั้งสองใช้ข้อต่อเฟอร์รูลเซรามิก (2.5 มม. สำหรับ SC, 1.25 มม. สำหรับ LC) และกลไกสลักแบบกดดึง

SC (ตัวเชื่อมต่อสมาชิก)– ทนทาน ต้นทุนต่ำ และใช้กันอย่างแพร่หลายใน GPON, อีเธอร์เน็ต และการควบคุมทางอุตสาหกรรม การสูญเสียการแทรกโดยทั่วไป<0.25 dB.

LC (ขั้วต่อ Lucent)– ครึ่งหนึ่งของ SC แนะนำให้ใช้กับแผงปิดหน้าความหนาแน่นสูง (เช่น 48 พอร์ตใน 1U) และตัวรับส่งสัญญาณแบบเสียบได้ขนาดเล็กทั้งหมด (SFP, SFP+, QSFP)

ทั้งสองมีจำหน่ายในแบบขัดเงา PC และ APC แม้ว่า LC/APC จะพบได้น้อยกว่าเนื่องจากข้อจำกัดด้านพื้นที่ภายในตัวรับส่งสัญญาณ

1.3 SMA – ระบบส่งกำลังสูง

ขั้วต่อ SMA จะละทิ้งปลอกโลหะเซรามิกทั้งหมด แต่ปลอกเกลียวโลหะจะยึดปลอกสเตนเลสสตีลของไฟเบอร์โดยตรง

ข้อได้เปรียบที่สำคัญ: withstands high temperatures (>150 °C) and continuous optical powers >5 W โดยไม่มีความเสียหายจากปลอกโลหะ

การใช้งานทั่วไป: เลเซอร์ทางการแพทย์ (ระบบทางเดินปัสสาวะ, ผิวหนัง), การตัดทางอุตสาหกรรมกำลังสูง (1 µm – 2 µm) และการส่งเลเซอร์ด้วยปั๊ม

ข้อเสีย: การสูญเสียการแทรกที่สูงขึ้น (ประมาณ 0.5 dB) และการสูญเสียผลตอบแทนที่ต่ำกว่า (ประมาณ 20 dB) เมื่อเปรียบเทียบกับ FC/APC

1.4 Bare Fiber และอินเทอร์เฟซแบบกำหนดเอง

In R&D or ultra‑high‑power systems (>10 W) มักละเว้นขั้วต่อทั้งหมด เส้นใยเป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง:

ประกบฟิวชั่นโดยตรงไปยังไฟเบอร์ระบบ (การสูญเสียต่ำสุด, ถาวร),

ปิดท้ายด้วยเส้นเลือดฝอยโลหะแบบกำหนดเองสำหรับการหนีบเชิงกลหรือ

เหลือไว้เป็นปลายผ่าเปลือยสำหรับการต่อพ่วงพื้นที่ว่างผ่านเลนส์

อินเทอร์เฟซแบบกำหนดเองยังรวมถึงขั้วต่อ PM (การบำรุงรักษาโพลาไรเซชัน)(เช่น FC/APC ที่มีคีย์อยู่ในแนวแกนช้า) ใช้ในการสื่อสารที่สอดคล้องกันและเซ็นเซอร์อินเทอร์เฟอโรเมตริก

2. อินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า - แพ็คเกจและพินเอาท์

The package determines how the laser diode is powered, cooled, and mechanically mounted. Three architectures cover >95 % ของไดโอดคู่ไฟเบอร์เชิงพาณิชย์

2.1 แพ็คเกจ Butterfly – มาตรฐานระดับสูง

ผีเสื้อ 14 พิน (สุญญากาศ ขนาด: 20.8 มม. × 12.7 มม.) คือกลไกสำคัญของโฟโตนิกส์ที่มีความแม่นยำ มันรวม:

TEC (เทอร์โมอิเล็กทริกคูลเลอร์)– ปรับอุณหภูมิเลเซอร์ให้คงที่ที่ ±0.01 องศา ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความเสถียรของความยาวคลื่น (เช่น 0.08 นาโนเมตร/ องศา สำหรับเลเซอร์ DFB)

MPD (โฟโตไดโอดของจอภาพ)– จอภาพด้านหลังสำหรับลูปควบคุมกำลังอัตโนมัติ (APC)

เทอร์มิสเตอร์ (โดยทั่วไปคือ 10 kΩ ที่ 25 องศา )– การอ่านอุณหภูมิสำหรับตัวควบคุม TEC

ตัวแยกแสงเสริม– ติดตั้งอยู่ภายในบรรจุภัณฑ์เพื่อป้องกันแสงสะท้อนด้านหลัง

ต้องปฏิบัติตาม Pinout อย่างเคร่งครัด(โดยทั่วไป TEC+/– พิน 1/2, LD+/– พิน 7/8, พินเทอร์มิสเตอร์ 3/4) ใช้ในการสื่อสารที่สอดคล้องกัน เลเซอร์ช่องภายนอกที่ปรับได้ และมาตรวิทยาที่มีความแม่นยำ

ตัวแปร: Mini‑butterfly (14‑พิน, 12.7 มม. × 7.6 มม.) สำหรับโมดูลที่มีพื้นที่จำกัด

2.2 แพ็คเกจโคแอกเชียล / TO-CAN – คุ้มค่า

แพ็คเกจโครงร่างทรานซิสเตอร์ (TO) มีลักษณะคล้ายกับทรานซิสเตอร์กระป๋องโลหะ ขนาดทั่วไป:ถึง-46(เส้นผ่านศูนย์กลาง 4.6 มม.) และถึง-56(เส้นผ่านศูนย์กลาง 5.6 มม.)

มาตรฐาน TO-CAN– สูงสุด 3 พิน (LD+, LD‑, กราวด์เคส) ไม่มีเทค เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และใช้กันอย่างแพร่หลายภายในตัวรับส่งสัญญาณ SFP/SFP+ หรือ LiDAR สำหรับผู้บริโภค

TO-CAN พร้อมขั้วต่อ RF (IEC 62148-12) – adds a coaxial RF input (e.g., SMA or GPO) for high‑frequency modulation >10 GHz เลี่ยงผ่านส่วนหัว TO แบบอุปนัย

ข้อจำกัด: หากไม่มีการทำความเย็นแบบแอคทีฟ ความยาวคลื่นจะลอยไปตามอุณหภูมิโดยรอบ เหมาะสำหรับการใช้งานที่ไม่มีการระบายความร้อนซึ่งยอมรับการเบี่ยงเบน ±1 นาโนเมตร

2.3 DIL (อินไลน์คู่)

รุ่นก่อนหน้าของผีเสื้อที่เรียบง่ายและไม่ปิดสนิท มีจำหน่ายในรุ่น 8 พิน, 14 พิน หรือ 22 พิน ขาด TEC แบบรวมในเวอร์ชันส่วนใหญ่ ใช้สำหรับพลังงานต่ำ (<100 mW), uncooled applications where cost is paramount.

3. การทำแผนที่เชิงปฏิบัติ - การรวมแพ็คเกจ + ตัวเชื่อมต่อ

ตารางด้านล่างสรุปการจับคู่อุตสาหกรรมที่พบบ่อยที่สุด

คู่มือการตัดสินใจฉบับย่อ:

จำเป็นต้องระบายความร้อนไหม?→ ใช่: แพ็คเกจผีเสื้อ; ไม่ใช่: TO-CAN (หากจ่ายไฟ<100 mW) or DIL.

ไวต่อแสงสะท้อน?→ ใช่: ขัดเงา FC/APC; ไม่ใช่: FC/PC, SC/PC หรือ LC/PC

การออกแบบบอร์ดความหนาแน่นสูง?→ ขั้วต่อ LC + มินิผีเสื้อ

High power (>1 วัตต์ต่อเนื่อง)?→ SMA หรือไฟเบอร์เปลือย (หลีกเลี่ยง FC/APC ซึ่งมีข้อต่อแบบกาว)

4. สรุปและแนวโน้มในอนาคต

ไม่มีอินเทอร์เฟซแบบสากล– ตัวเลือกที่ถูกต้องจะปรับสมดุลข้อจำกัดด้านความร้อน ออปติคอล ต้นทุน และระดับบอร์ด

แนวโน้มปัจจุบัน:

การย่อขนาด– แพ็คเกจผีเสื้อขนาดเล็กและนาโนสำหรับเลนส์บรรจุภัณฑ์ร่วม (CPO) และเลนส์ออนบอร์ด

การปรับปรุงการระบายความร้อนแบบพาสซีฟ– ดันแพ็คเกจ TO-CAN ไปที่ 1 W ต่อเนื่องโดยไม่มี TEC

การจัดการพลังงานไฟเบอร์ที่สูงขึ้น – new connector materials (e.g., glass‑ferrule with metal‑free bonding) that tolerate >20 วัตต์ โดยไม่ทำให้กาวเสื่อม

การตรวจสอบแบบบูรณาการ– MPD และตัวแยกกระแสไฟถูกรวมเข้ากับแพ็คเกจ TO‑CAN มากขึ้น ซึ่งทำให้เส้นแบ่งระหว่างต้นทุนต่ำและระดับไฮเอนด์เลือนลาง

เคล็ดลับมือโปรสำหรับการสร้างต้นแบบ: เริ่มต้นด้วยชุดผีเสื้อ 14 ขา + FC/APC ให้ความยืดหยุ่นสูงสุด (TEC, จอภาพ, ตัวเลือกตัวแยก) และประสิทธิภาพด้านการมองเห็นที่ดีที่สุด สำหรับการผลิตจำนวนมาก ให้เลือกลงเป็นเต้ารับ TO-CAN + LC เมื่อตรวจสอบข้อกำหนดด้านความร้อนแล้ว

ข้อมูลการติดต่อ:

หากคุณมีความคิดใด ๆ โปรดพูดคุยกับเรา ไม่ว่าลูกค้าของเราจะอยู่ที่ไหนและความต้องการของเราคืออะไร เราจะปฏิบัติตามเป้าหมายของเราเพื่อให้ลูกค้าของเราได้รับคุณภาพสูง ราคาต่ำ และบริการที่ดีที่สุด