ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯ ಕಡೆಗೆ ಪ್ರಗತಿ ಹೊಂದುತ್ತಿರುವಂತೆ, ಗಡಿಯಾರದ ಸಂಕೇತಗಳ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು -ವಿರೋಧಿ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಿಸ್ಟಂ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ. 400G/800G ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಸಿವರ್ಗಳಂತಹ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಿಗ್ನಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಯಾಂತ್ರಿಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕಗಳು ಕೋರ್ ಗಡಿಯಾರ ಮೂಲಗಳಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತಿವೆ.
I. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಶನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಗಡಿಯಾರದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಮತ್ತು ಸವಾಲುಗಳು
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಲೇಸರ್ ಡ್ರೈವರ್ಗಳು, ಟಿಐಎಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಡಿಆರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕಗಳು ಗಡಿಯಾರದ ಸಂಕೇತಗಳ ಮೇಲೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತವೆ:
ಕಡಿಮೆ ಹಂತದ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ನಡುಗುವಿಕೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೇಗದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ (ಉದಾ, 56Gbps PAM4, 112Gbps NRZ) ಬಿಟ್ ದೋಷದ ದರ (BER) ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತಡೆಯಲು 100 fs (ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಮಟ್ಟ) ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರಬೇಕು.
EMI ಪ್ರತಿರೋಧ: ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ, ಏಕ-ಅಂತ್ಯದ ಗಡಿಯಾರಗಳು ಕ್ರಾಸ್ಸ್ಟಾಕ್ಗೆ ಗುರಿಯಾಗುತ್ತವೆ.
ತಾಪಮಾನ ಸ್ಥಿರತೆ: ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು (± 2.5 ppm ಅಥವಾ ಉತ್ತಮ) ವಿಶಾಲವಾದ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ (-40 ಡಿಗ್ರಿಯಿಂದ 85 ಡಿಗ್ರಿ ) ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು.
II. ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು
ಸಿಂಗಲ್ -ಅಂತ್ಯದ ಆಸಿಲೇಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕಗಳು ಒಂದು ಜೋಡಿ ಹಂತದ-ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳನ್ನು (ಉದಾ, LVDS, LVPECL) ಔಟ್ಪುಟ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ:
ವರ್ಧಿತ ವಿರೋಧಿ{0}}ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ
ಸಾಮಾನ್ಯ-ಮೋಡ್ ಶಬ್ದ ನಿರಾಕರಣೆ: ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ರಿಸೀವರ್ಗಳು ವ್ಯವಕಲನದ ಮೂಲಕ ಸಾಮಾನ್ಯ-ಮೋಡ್ ಶಬ್ದವನ್ನು (ವಿದ್ಯುತ್ ಏರಿಳಿತಗಳು ಮತ್ತು EMI ನಂತಹ) ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತವೆ.
ಕಡಿಮೆಯಾದ EMI ವಿಕಿರಣ: ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಸಂಕೇತ ಮಾರ್ಗಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಸರಿಸುಮಾರು 20 dB ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಇಂಟೆಗ್ರಿಟಿ
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಲೇ ರೇಟ್: ವೇಗದ ಅಂಚಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಏರಿಕೆ ಮತ್ತು ಕುಸಿತದ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು 56Gbps+ SerDes ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ: ವಿಭಿನ್ನ ಕುರುಹುಗಳು ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ 100Ω ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ, PCB ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ
LVDS{0}}ಆಧಾರಿತ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ಗಳು ಒಂದೇ-ಅಂತ್ಯಗಳಿಗಿಂತ 60-70% ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, QSFP-DD ಯಂತಹ ಕಡಿಮೆ{4}}ಪವರ್ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ.
III. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು
ಹೈ-ವೇಗದ SerDes ಗಡಿಯಾರ ಮೂಲ
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್: PAM4 ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು CDR ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಿಗೆ ಉಲ್ಲೇಖ ಗಡಿಯಾರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆ: 100G/400G ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು 156.25 MHz ಅಥವಾ 312.500 MHz ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ<50 fs RMS jitter (integrated over 12 kHz–20 MHz).
ಬಹು-ಚಾನೆಲ್ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್: ಬಹು{0}}ಚಾನೆಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಹಂತದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ (ಉದಾ, CFP2/QSFP-DD).
ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಮಲ್ಟಿ-ಔಟ್ಪುಟ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ಗಳು (ಉದಾ, 4-ಚಾನೆಲ್ LVDS) ಓರೆಯನ್ನು ±50 ps ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ತಾಪಮಾನ ಪರಿಹಾರ
ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ TCXO: ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ ±2.5 ppm ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು -40 ಡಿಗ್ರಿಯಿಂದ 85 ಡಿಗ್ರಿ ವರೆಗೆ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.
IV. ಉದ್ಯಮದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು ಆಯ್ಕೆ ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಗಳು
ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು
ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳು: 224 GHz ಆಂದೋಲಕಗಳು ಈಗ 1.6T ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ.
ಮಿನಿಯಾಚರೈಸೇಶನ್: 2520 ಪ್ಯಾಕೇಜುಗಳು (2.5×2.5 mm) CPO (Co-ಪ್ಯಾಕೇಜ್ಡ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್) ಗಾಗಿ 5032/7050 ಪ್ಯಾಕೇಜ್ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತಿವೆ.
ಏಕೀಕರಣ: ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಪವರ್ ಫಿಲ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಹೊಂದಿರುವ ಆಂದೋಲಕಗಳು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಆಯ್ಕೆ ಮಾನದಂಡಗಳು (ಕೈಗಾರಿಕಾ ದರ್ಜೆ)
|
ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ |
ವಿಶಿಷ್ಟ ಅವಶ್ಯಕತೆ |
|
ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿ |
10–3000 MHz |
|
ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆ |
±25 ppm |
|
ಹಂತ ಜಿಟರ್ |
<100 fs RMS (12k–20M) |
|
ಔಟ್ಪುಟ್ ಪ್ರಕಾರ |
LVDS/LVPECL/HCSL |
|
ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ |
-40 ಡಿಗ್ರಿಯಿಂದ +105 ಡಿಗ್ರಿ |
|
ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ |
<80 mW (LVDS) |
ಹ್ಯಾಂಗ್ಜಿಂಗ್ ಮಾಡೆಲ್ಗಳು: 1532C6-156.250K18DTSTL, 1553D-156.250K33DTSTL, 1575C-156.250K33DTSTL, 1532D-312.500J313DT30D30,
ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸ್ಥಿರತೆ/ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರ ಅಗತ್ಯತೆಗಳು
TCXO (LVDS/LVPECL): ಹ್ಯಾಂಗ್ಜಿಂಗ್ನ TC32D6/TC32P6/TC53H8 ಸರಣಿಯು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ವಿಶೇಷಣಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ:
|
ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ |
ವಿಶಿಷ್ಟ ಅವಶ್ಯಕತೆ |
|
ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿ |
10–3000 MHz |
|
ಆವರ್ತನ ನಿಖರತೆ |
±1.0 ppm |
|
ಸ್ಥಿರತೆ |
±2.5 ppm @ -40 ಡಿಗ್ರಿಯಿಂದ +85 ಡಿಗ್ರಿ |
|
ಹಂತ ಜಿಟರ್ |
<100 fs RMS (12k–20M) |
|
ಔಟ್ಪುಟ್ ಪ್ರಕಾರ |
LVDS/LVPECL |
|
ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನ |
-40 ಡಿಗ್ರಿಯಿಂದ +85 ಡಿಗ್ರಿ |
|
ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ |
<80 mW (LVDS) |
ಹೆಚ್ಚಿನ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ಗಳಿಗಾಗಿ, ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಿದ ಪರಿಹಾರಗಳಿಗಾಗಿ ದಯವಿಟ್ಟು ಹ್ಯಾಂಗ್ಜಿಂಗ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕಗಳು, ಅವುಗಳ EMI ಪ್ರತಿರೋಧ, ಕಡಿಮೆ ನಡುಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಏಕೀಕರಣದ ಅನುಕೂಲಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೇಗದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನವು 800G/1.6T ಯುಗಕ್ಕೆ ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ವಿಭಿನ್ನ ಗಡಿಯಾರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಉದ್ಯಮದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಗಡಿಗಳನ್ನು ತಳ್ಳಲು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.
