Como producto integrado fotoeléctrico utilizado para realizar la conversión fotoeléctrica en comunicaciones por fibra óptica, los módulos ópticos se utilizan ampliamente actualmente en centros de datos, fibra hasta el hogar, redes de área local, estaciones base y otros campos. Muchos usuarios preguntan: ¿Por qué fallan los módulos ópticos? ¿Qué causa los daños en los módulos? ¿Cómo prevenir los fallos de los módulos ópticos?

Durante el proceso de uso del módulo óptico, es inevitable que se produzcan usos anómalos. A continuación, ETU-LINK presentará varias razones principales del fallo del módulo óptico.

I. ¿Por qué la electricidad estática (ESD) daña los módulos ópticos?

El módulo óptico se daña por electricidad estática (daño por ESD)

El proceso de descarga de la electricidad estática es muy rápido, y la electricidad estática también puede producir un enorme pulso electromagnético fuerte, que causará daños graves al módulo óptico. Al mismo tiempo, cuando el polvo acumulado alcanza cierto nivel, cambiará la impedancia entre las líneas, lo que no solo afectará al uso normal del módulo óptico, sino que también reducirá su vida útil.

La ESD puede romper instantáneamente láseres, diodos y chips internos, a menudo sin daños visibles en el exterior. Los entornos de baja humedad, el contacto con el cuerpo humano y una operación incorrecta son las principales causas.

Por lo tanto, al utilizar el módulo óptico, evite los entornos demasiado secos y no toque con las manos desnudas las partes sensibles a la electricidad estática del módulo óptico sin protección electrostática. Debemos usar fundas para dedos o pulseras antiestáticas al conectar y desconectar el módulo óptico para evitar que la electricidad estática lo dañe.

La mejor protección contra ESD: use pulseras antiestáticas, alfombrillas antiestáticas y evite tocar directamente los contactos dorados y el puerto óptico.

II. ¿Por qué la contaminación del puerto óptico provoca fallos en el módulo?

El puerto óptico del módulo óptico está contaminado

Si el puerto óptico queda expuesto al aire durante mucho tiempo, puede contaminarse con polvo. Por lo tanto, el módulo óptico debe insertar a tiempo el tapón antipolvo cuando la fibra óptica no esté insertada o se retire.

El polvo, el aceite o los arañazos en el puerto óptico provocan un aumento de la pérdida de inserción, baja potencia de recepción, inestabilidad del enlace, pérdida de paquetes e incluso un fallo completo del enlace. La contaminación es una de las razones de fallo más comunes en aplicaciones de campo.
Mantenimiento recomendado: limpie los puertos ópticos con bastoncillos de limpieza para fibra y solución limpiadora; instale tapas antipolvo cuando no se utilicen; evite tocar la lente con los dedos.

III. ¿Por qué fallan los dispositivos optoelectrónicos dentro del módulo?

1. Fallo del dispositivo fotoeléctrico

El fallo de los dispositivos optoelectrónicos generalmente se manifiesta como corrosión o degradación de los materiales de los láseres y detectores. El fallo de los dispositivos de conversión fotoeléctrica hará que las señales ópticas y eléctricas no puedan comunicarse con precisión.

2. Causas del fallo del láser

Las causas del fallo del láser pueden atribuirse a tres categorías: potencia óptica baja, ausencia de salida de señal óptica y ruido excesivo. La potencia luminosa es demasiado baja porque la corriente umbral del propio láser es demasiado alta, la eficiencia cuántica es baja o la corriente de accionamiento externa es demasiado pequeña. Entre ellas, la razón de la corriente umbral excesivamente alta proviene del defecto de línea oscura y del aumento de temperatura del propio láser. Estos dos fallos son causados por daños mecánicos, propagación de defectos, tensión y desajuste de red cristalina, envejecimiento de la superficie de la cavidad, contaminación de la superficie emisora, etc.

3. Causas del fallo del detector

La causa del fallo del detector puede atribuirse a tres categorías: ruido excesivo, ausencia de salida de señal eléctrica y baja respuesta.Entre ellos, las principales razones de una respuesta excesivamente baja son la reducción de la eficiencia cuántica, la contaminación de la superficie fotosensible o los daños por grietas en la superficie de la ventana óptica. La disminución de la eficiencia cuántica se ve afectada por la temperatura y la agrupación de materiales, provocando que la longitud de onda de respuesta se desplace. La contaminación de la superficie fotosensible o los daños por grietas en la superficie de la ventana óptica afectarán a la absorción y recombinación de fotones, lo que desfavorece la generación de fotocorriente.

Dispositivos defectuosos comunes: láser LD, detector PIN/APD, amplificador TIA. Estos son componentes principales; una vez degradado alguno de ellos, el módulo no puede funcionar correctamente.
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IV. ¿Por qué los fallos del circuito provocan anomalías en el módulo?

Fallo del circuito

① El fallo del circuito de accionamiento de la parte transmisora provocará el desajuste de la corriente de funcionamiento del láser;

② La falla del circuito amplificador en la parte receptora aumentará la sensibilidad del detector.

Las fallas del circuito incluyen daños en el chip controlador, corriente de polarización anormal, voltaje anormal y falla del amplificador. Estas provocan potencia óptica inestable, baja sensibilidad, caídas del enlace e incapacidad para establecer el enlace. La mayoría de las fallas del circuito son causadas por sobretensiones, interferencias de rayos, suministro eléctrico inestable o envejecimiento de los componentes.

Ⅴ.¿Cómo predecir la vida útil del módulo óptico mediante DDM?

Podemos monitorear el estado del láser mediante la función de monitoreo de diagnóstico digital DDM del transceptor óptico . Debido a que la eficiencia cuántica del láser disminuirá con el aumento del tiempo de uso del láser, podemos detectar la corriente de polarización del láser para predecir la vida útil del láser.

Generalmente, la vida útil de los productos de módulos ópticos suministrados por los fabricantes de ETU-Link Technology Co., Ltd. es de 3-5 años, lo que cumple con los estándares internacionales unificados y protege continuamente la comunicación de su red.