فیبر نوری فرستنده و گیرنده در تاسیسات تولید می شود

 

دستگاه های فیبر نوری فرستنده گیرنده در تاسیسات تخصصی ساخته می شوند که محیط های اتاق تمیز پیشرفته، خطوط مونتاژ دقیق و سیستم های کنترل کیفیت دقیق را ترکیب می کنند. این امکانات تولید قطعات الکترونیکی نوری، مونتاژ برد مدار چاپی و آزمایش جامع را برای تولید ماژول‌هایی که قادر به تبدیل سیگنال‌های الکتریکی به سیگنال‌های نوری و برگشت هستند، ادغام می‌کنند.

مکان‌های تولید در سراسر جهان، با مراکز تولید عمده در چین (شنژن، چینگدائو، ووهان)، ایالات متحده (سیلیکون ولی، سن خوزه)، مالزی و تایوان متمرکز شده‌اند. بازار فرستنده گیرنده نوری در سال 2024 به 12.6 میلیارد دلار رسید و سالانه 13 تا 16 درصد به رشد خود ادامه می دهد و باعث گسترش امکانات و پیشرفت فناوری می شود.

 

 

الزامات تاسیسات تولیدی

 

استانداردهای اتاق تمیز و کنترل محیط

امکانات اتاق تمیز پایه و اساس تولید فیبر نوری فرستنده گیرنده را تشکیل می دهد. این محیط‌های کنترل‌شده تعداد ذرات را در سطوح ISO کلاس 5 تا کلاس 7 حفظ می‌کنند و اتاق‌های تمیز کلاس 5 حاوی حداکثر 100000 ذره (0.5 میکرون یا بیشتر) در هر متر مکعب هوا هستند. برای مقایسه، هوای شهری در فضای باز حاوی تقریباً 35 میلیون ذره در هر متر مکعب است.

الزامات سختگیرانه وجود دارد زیرا فناوری فیبر نوری داده ها را از طریق رشته های شیشه ای نازک تر از موهای انسان منتقل می کند. حتی آلودگی میکروسکوپی-به کوچکی 0.5 میکرون-می‌تواند باعث از بین رفتن انتقال نور یا تخریب سیگنال شود. قطر موی انسان 100 میکرون است، در حالی که ذرات شمارش شده در اتاق‌های تمیز تنها 0.5 میکرون است که آنها را با چشم غیرمسلح نامرئی می‌کند.

سیستم های کنترل دما و رطوبت شرایط پایدار را بین 20{3}}24 درجه با سطوح رطوبت 40-60٪ حفظ می کنند. این پارامترها از انبساط حرارتی قطعات و آسیب های مربوط به رطوبت در هنگام مونتاژ جلوگیری می کند. سیستم های تصفیه هوا هر 15 تا 20 دقیقه یکبار هوا را از طریق فیلترهای HEPA چرخانده و ذرات را به طور مداوم از بین می برند.

پرسنل تقریباً 75 درصد از منابع آلودگی در اتاق‌های تمیز را تشکیل می‌دهند و 25 درصد باقی‌مانده از تجهیزات، سیستم‌های تهویه و سازه‌های اتاق می‌آیند. کارکنان تولیدی از لباس‌های کامل تمیزکننده شامل کلاه، ماسک، دستکش و کفش‌های تخصصی استفاده می‌کنند. حتی یک فرد بی حرکت 100000 ذره (0.3 میکرون یا بزرگتر) را به سادگی با نشستن یا ایستادن تولید می کند.

تجهیزات مونتاژ پیشرفته

تاسیسات فیبر نوری فرستنده گیرنده مدرن دارای خطوط مونتاژ خودکار با تجهیزات تراز دقیق، ایستگاه‌های-فناوری نصب سطح (SMT) و سیستم‌های لحیم کاری مجدد هستند. تجهیزات تراز به تلورانس هایی در میکرومتر دست می یابند تا از انتقال سیگنال بهینه بین دیودهای لیزر و هسته های فیبر اطمینان حاصل شود.

ماشین‌ها را با دقت در هزارم میلی‌متر بر روی تخته‌های مدار چاپی-و-قرار دهید و اجزای کوچک-از جمله مدارهای مجتمع، مقاومت‌ها و خازن‌ها را- قرار دهید. این سیستم های خودکار می توانند هزاران قطعه را در ساعت قرار دهند و در عین حال استانداردهای کیفیت ثابتی را حفظ کنند.

تجهیزات پیوند قالب، دیودهای لیزر و آشکارسازهای نوری را با استفاده از چسب های تخصصی یا تکنیک های لحیم کاری به محفظه خود متصل می کنند. سپس دستگاه‌های اتصال سیم با استفاده از سیم‌های طلایی یا آلومینیومی با قطر 25 میکرون، اتصالات الکتریکی بین تراشه‌ها و تخته‌های مدار ایجاد می‌کنند.

ایستگاه‌های جفت فیبر فیبرهای نوری را با منابع لیزری یا آشکارسازهای نوری تراز می‌کنند، فرآیندی حیاتی که به دقت زیر{0} میکرونی نیاز دارد. سیستم‌های تراز فعال موقعیت فیبر را در زمان واقعی-تنظیم می‌کنند در حالی که بر خروجی توان نوری نظارت می‌کنند، و اتصال را قبل از تثبیت دائمی بهینه می‌کنند.

 

فرآیندهای اصلی تولید

 

مونتاژ قطعات اپتوالکترونیک

قلب هر ماژول فیبر نوری فرستنده گیرنده از دو زیرمجموعه اپتوالکترونیک اولیه تشکیل شده است: Transmit Optical Sub-Assembly (TOSA) و Receive Optical Sub-Assembly (ROSA). ماژول های پیشرفته تر ممکن است از Bi{3}}Directional Optical Sub-Assembly (BOSA) استفاده کنند که هر دو عملکرد را یکپارچه می کند.

اجزای TOSA سیگنال های الکتریکی را با استفاده از دیودهای لیزری یا دیودهای{0}تابنده نور به عنوان منبع نور به سیگنال های نوری تبدیل می کنند. فرآیند مونتاژ با نصب تراشه لیزر بر روی یک خنک کننده ترموالکتریک (TEC) برای تثبیت دما آغاز می شود. مهندسان سپس فوتودیودهای نظارتی را برای ردیابی توان خروجی و جداکننده‌های نوری برای جلوگیری از بازتاب{3}} نصب می‌کنند.

لنزهای کوپلینگ خروجی لیزر را به هسته فیبر متمرکز می کنند، فرآیندی که نیاز به تراز دقیق از طریق آب بندی هرمتیک دارد. مجموعه کامل TOSA تحت آزمایش در دماهای مختلف قرار می گیرد تا از عملکرد پایدار در محدوده دمای صنعتی 40- تا 85 درجه یا محدوده تجاری 0 درجه تا 70 درجه اطمینان حاصل شود.

اجزای ROSA عملکرد معکوس را انجام می دهند و سیگنال های نوری ورودی را دوباره به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. یک ردیاب نوری-معمولاً یک دیود نوری پین یا فتودیود بهمنی (APD)-سیگنال نوری را گرفته و یک جریان الکتریکی تولید می‌کند. تقویت‌کننده‌های امپدانس ترانس (TIA) سپس این جریان را به ولتاژ تبدیل کرده و آن را به سطوح قابل استفاده تقویت می‌کنند.

گیرنده‌های مبتنی بر APD 6-10 دسی‌بل حساسیت بهتری نسبت به دیودهای نوری PIN از طریق اثرات ضرب بهمن ارائه می‌دهند، و آنها را برای برنامه‌های مسافت طولانی مناسب می‌سازد. پس تقویت کننده ها سیگنال را بیشتر پردازش می کنند و دامنه های مختلف را به سیگنال های دیجیتال ثابت برای مدارهای بعدی تبدیل می کنند.

مونتاژ و یکپارچه سازی برد مدار چاپی

مجموعه برد مدار چاپی (PCBA) کنترل الکترونیکی و قابلیت پردازش سیگنال ماژول های فیبر نوری فرستنده گیرنده را فراهم می کند. PCB خالی از خطوط مونتاژ SMT عبور می کند که در آن سیستم های خودکار خمیر لحیم کاری را از طریق شابلون ها اعمال می کنند، قطعات را قرار می دهند و لحیم کاری مجدد را انجام می دهند.

اجزای نصب{0}سطحی شامل مدارهای درایور لیزر (LDD)، مدارهای بازیابی ساعت و داده ها (CDR)، میکروکنترلرها، تراشه های مدیریت توان و اجزای مختلف غیرفعال هستند. مدارهای LDD سیگنال‌های ولتاژ دیجیتال را به سیگنال‌های جریانی تبدیل می‌کنند که دیودهای لیزر را هدایت می‌کنند، با طرح‌های تراشه‌های مختلف که برای انواع لیزرهای خاص بهینه شده‌اند.

مدارهای CDR دو عملکرد مهم را انجام می دهند: ارائه سیگنال های ساعت برای مدارهای گیرنده و بازیابی اطلاعات از سیگنال های دریافتی. این مؤلفه‌ها برای ماژول‌های نوری با سرعت بالا و مسافت طولانی- مانند انواع 10G SFP+ ER یا 10G SFP+ ZR ضروری هستند. بسیاری از ماژول‌های برد کوتاه مانند 100G SR4 عملکردهای LDD و CDR را در تراشه‌های منفرد ادغام می‌کنند تا کارایی هزینه‌ای داشته باشند.

اجزای بسته‌بندی خطی دوگانه (DIP) ممکن است از طریق فناوری حفره‌ای برای برنامه‌های کاربردی خاصی که نیاز به کنترل قدرت یا استحکام مکانیکی بالاتری دارند، اضافه شوند. PCBA تکمیل شده تحت بازرسی نوری خودکار (AOI) قرار می گیرد تا عیوب لحیم کاری، ناهماهنگی اجزا یا قطعات از دست رفته را شناسایی کند.

مراحل تست و کالیبراسیون

هر ماژول فیبر نوری فرستنده گیرنده قبل از خروج از مرکز تحت آزمایشات گسترده قرار می گیرد. آزمایش‌های اولیه با اتصال ماژول‌ها به تخته‌های تست تخصصی که ورودی‌های برق و سیگنال را ارائه می‌کنند، عملکرد اولیه را تأیید می‌کنند. اندازه‌گیری‌های توان فرستنده تأیید می‌کنند که خروجی نوری در محدوده‌های مشخصی قرار می‌گیرد، که معمولاً بر حسب میلی‌وات یا دسی‌بل متر اندازه‌گیری می‌شود.

تست طیفی دقت طول موج را با استفاده از تحلیلگرهای طیف نوری تایید می کند. به عنوان مثال، یک ماژول SFP 1310 نانومتری باید نوری را در عرض چند نانومتر از طول موج اسمی ساطع کند. آنالایزر قدرت را در مقابل طول موج نمایش می دهد و نشان می دهد که آیا طول موج اوج مطابق با مشخصات MSA (توافق نامه چند منبع) است یا خیر.

تست حساسیت گیرنده حداقل توان نوری مورد نیاز برای دریافت خطا{0}رایگان را تعیین می‌کند. مهندسان به تدریج توان ورودی را کاهش می دهند و در عین حال نرخ خطای بیت (BER) را نظارت می کنند و آستانه حساسیت را ایجاد می کنند. این پارامتر معمولاً از -14 دسی بل برای ماژول‌های کوتاه-تا 28- دسی‌بل متر یا بهتر برای برنامه‌های طولانی مدت متغیر است.

تجزیه و تحلیل دیاگرام چشمی کیفیت سیگنال را با قرار دادن چندین رد سیگنال تجسم می کند و الگویی شبیه یک چشم باز ایجاد می کند. اندازه "باز شدن چشم" یکپارچگی سیگنال را نشان می‌دهد-منفذهای بزرگ‌تر سیگنال‌های تمیزتر را با لرزش و نویز کمتر نشان می‌دهند. پارامترهای اندازه گیری شده عبارتند از بسته شدن چشم فرستنده و پراکندگی (TDECQ)، زمان خیز و سقوط، و نسبت خاموشی.

تست‌های چرخه دما، ماژول‌ها را در حین نظارت بر عملکرد، در معرض دمای بالا و پایین قرار می‌دهند. مهندسان جریان های بایاس لیزر و آستانه های نظارت را در دماهای مختلف تنظیم می کنند و مقادیر جبران را در حافظه میکروکنترلر برنامه ریزی می کنند. این فرآیند جبران دما به چندین ساعت در محفظه‌های حرارتی نیاز دارد و دماها را با افزایش 5 تا 10 درجه طی می‌کنند.

سیستم‌های تست خودکار عملکردهای نظارت تشخیصی دیجیتال (DDM) را ارزیابی می‌کنند که دمای عملیاتی، ولتاژ، توان انتقال، توان دریافتی و جریان بایاس لیزر را گزارش می‌کنند. این پارامترها مدیران شبکه را قادر می‌سازد تا سلامت ماژول را کنترل کرده و خرابی‌ها را قبل از وقوع پیش‌بینی کنند.

پایان-تمیز کردن صورت و بازرسی نهایی

تمیزی صورت انتهای رابط نوری{0}}به طور چشمگیری بر عملکرد فیبر نوری فرستنده گیرنده تأثیر می گذارد. یک ذره گرد و غبار روی کانکتور می تواند باعث تضعیف سیگنال، خطای بیت یا حتی آسیب دائمی به هسته فیبر شود. تاسیسات تولیدی پروتکل های تمیزکاری سختگیرانه را قبل از بسته بندی نهایی اجرا می کنند.

بازرسی با میکروسکوپ‌های فیبر نوری یا سیستم‌های بازرسی خودکار شروع می‌شود. بازرسان خراش، آلودگی یا آسیب به فرول یا هسته فیبر را بررسی می کنند. انتهای تمیز-صورت‌ها سطوح صاف و بدون نقص را تحت بزرگنمایی نشان می‌دهند.

در فرآیندهای تمیز کردن از ابزارهای تخصصی استفاده می‌شود، از جمله نکات تمیزکننده ژل که زباله‌ها را از درگاه‌های رابط بلند می‌کنند و پاک‌کننده‌های یک-کلیکی با نوک‌های میکروفیبر که برای از بین بردن ذرات می‌لرزند. برای آلودگی سرسخت، تکنسین‌ها از حلال‌های نوری-و سپس دستمال‌های بدون پرز- که مخصوص فیبر نوری طراحی شده‌اند استفاده می‌کنند.

چرخه بازرسی تمیز کردن-تکرار می‌شود تا زمانی که چهره‌ها به پایان برسد-استانداردهای تمیزی IEC 61300{4}}3-35 را رعایت کنند. این استاندارد بین المللی سطوح قابل قبولی از خراش ها، عیوب و مناطق آلودگی را در سطوح انتهایی کانکتور تعریف می کند. فقط ماژول هایی که این معیارهای سختگیرانه را پاس می کنند به بسته بندی می روند.

 

 

سیستم های مدیریت کیفیت

 

گواهینامه ISO 9001:2015

تولید کنندگان پیشرو فیبر نوری فرستنده گیرنده گواهینامه ISO 9001:2015، استاندارد بین المللی سیستم های مدیریت کیفیت را دارند. این گواهی، فرآیندهای سازگار برای طراحی محصول، توسعه، تولید، نصب و ارائه خدمات را نشان می دهد.

سیستم مدیریت کیفیت شامل بازرسی مواد ورودی، کنترل فرآیند تولید، روش‌های آزمایش و مکانیسم‌های بازخورد مشتری است. تسهیلات رویه‌های عملیاتی استاندارد را برای هر مرحله تولید مستند می‌کنند و از ثبات در شیفت‌ها و خطوط تولید اطمینان می‌دهند.

برنامه‌های بهبود مستمر، داده‌های نقص، بازده تولید و بازگشت مشتری را برای شناسایی مناطقی که نیاز به بهبود دارند، تجزیه و تحلیل می‌کنند. بررسی های منظم مدیریت، اهداف کیفیت، یافته های حسابرسی و معیارهای عملکرد فرآیند را ارزیابی می کند. هدف فراتر از انطباق صرف است-تاسیسات تایید شده تعالی عملیاتی را از طریق بهبود سیستماتیک کیفیت دنبال می‌کنند.

مدیریت کیفیت تامین‌کننده یک جزء حیاتی را تشکیل می‌دهد، با رویه‌های بازرسی ورودی که تأیید می‌کند TOSA، ROSA، مدارهای مجتمع و اجزای غیرفعال قبل از ورود به تولید، با مشخصات مطابقت دارند. سیستم‌های ردیابی اجزا را از تامین‌کننده تا مونتاژ تا محصول نهایی ردیابی می‌کنند و در صورت بروز نقص، امکان شناسایی سریع مشکلات را فراهم می‌کنند.

انطباق و قابلیت همکاری MSA

انطباق با قرارداد چند منبع (MSA) تضمین می‌کند که ماژول‌های فیبر نوری فرستنده و گیرنده به طور متناوب در تجهیزات تولیدکنندگان مختلف کار می‌کنند. مشخصات MSA ابعاد مکانیکی، رابط های الکتریکی، نیازمندی های حرارتی و قابلیت های تشخیص دیجیتالی را برای فاکتورهای شکل شامل SFP، SFP+، SFP28، QSFP+، QSFP28، و QSFP{6}}DD تعریف می کند.

تاسیسات تولیدی به مستندات MSA در سراسر فرآیندهای طراحی و تولید ارجاع می دهند. مشخصات مکانیکی ابعاد محفظه را تا 0.1 میلی‌متر تلرانس تعیین می‌کند و اطمینان می‌دهد که ماژول‌ها به درستی در سوئیچ‌ها، روترها و کارت‌های رابط شبکه قرار می‌گیرند. مشخصات الکتریکی تخصیص پین ها، سطوح ولتاژ و ویژگی های سیگنال را تعریف می کند.

مشخصات حرارتی حداکثر مصرف برق و محدودیت دمای مورد را تعیین می کند. برای مثال، ماژول‌های QSFP28 معمولاً حداکثر توان 3.5 وات را با حداکثر دمای کیس 70 درجه مصرف می‌کنند. تسهیلات عملکرد حرارتی را از طریق آزمایش محفظه محیطی در بدترین شرایط-مورد تأیید می‌کنند.

تست قابلیت همکاری عملکرد صحیح ماژول ها را با پلتفرم های سازندگان اصلی تجهیزات از جمله Cisco، Juniper، Arista، Dell و HPE تایید می کند. بسیاری از امکانات تجهیزات را از چندین فروشنده به طور خاص برای اعتبار سنجی سازگاری نگهداری می کنند. پیاده سازی های نظارت تشخیصی دیجیتال باید با انتظارات میزبان برای آدرس های ثبت و قالب های داده مطابقت داشته باشد.

گواهینامه های زیست محیطی و ایمنی

مطابقت با RoHS (محدودیت مواد خطرناک) استفاده از سرب، جیوه، کادمیوم، کروم شش ظرفیتی، بی فنیل های پلی برومینه و دی فنیل اترهای پلی برومینه را در محصولات تولیدی محدود می کند. مقررات اتحادیه اروپا نیاز به گواهی RoHS برای محصولات فروخته شده در کشورهای عضو دارد.

REACH (ثبت، ارزیابی، مجوز و محدودیت مواد شیمیایی) یکی دیگر از مقررات اتحادیه اروپا است که به ایمنی شیمیایی می پردازد. تولیدکنندگان باید مواد شیمیایی موجود در محصولات را شناسایی و گزارش کنند و اطمینان حاصل کنند که آنها حاوی مواد بسیار نگران کننده (SVHC) بالاتر از غلظت آستانه نیستند.

FCC (کمیسیون ارتباطات فدرال) قسمت 15 گواهینامه تایید می کند که تداخل الکترومغناطیسی دستگاه ها زیر حد مجاز باقی می ماند. این گواهی برای محصولات فروخته شده در ایالات متحده ضروری است و از تداخل فرکانس رادیویی با سایر تجهیزات محافظت می کند.

نشان CE مطابقت با استانداردهای بهداشت، ایمنی و حفاظت از محیط زیست اروپا را نشان می دهد. محصولات دارای علامت CE الزامات دستورالعمل های اتحادیه اروپا را برآورده می کنند و امکان جابجایی آزاد در سراسر منطقه اقتصادی اروپا را فراهم می کنند.

گواهینامه TUV (Technischer Überwachungsverein) در حالی که داوطلبانه است، اعتبار ثالث- استانداردهای ایمنی را ارائه می‌کند. تأسیسات دارای گواهی TUV{2}}تحت ممیزی های دقیق محیط های تولید، رویه های ایمنی و سیستم های کنترل کیفیت قرار می گیرند.

 

مراکز تولید جهانی

 

مراکز تولید آسیا{0}اقیانوس آرام

چین بر تولید فیبر نوری فرستنده گیرنده با امکانات متعدد متمرکز در شنژن، استان گوانگدونگ، تسلط دارد. اکوسیستم تولید الکترونیک منطقه دسترسی به تامین کنندگان قطعات، نیروی کار ماهر و زیرساخت لجستیک را فراهم می کند. تولیدکنندگان بزرگ از جمله Accelink، Eoptolink، Hisense Broadband، و INNOLIGHT تأسیسات تولید را در شهرهای چین راه اندازی می کنند.

شنژن به طور خاص میزبان شرکت هایی مانند HDV Photoelectron Technology، Huihong Technologies و تولید کنندگان قراردادی متعدد است. موقعیت شهر به عنوان یک مرکز فناوری، استعداد و سرمایه گذاری را جذب می کند و از تولیدکنندگان و استارتاپ های مستقر حمایت می کند. قابلیت‌های تولید از فرستنده‌های اصلی 1G تا ماژول‌های پیشرفته 800G را شامل می‌شود.

ووهان و چینگدائو مراکز تولیدی اضافی را نشان می دهند. Hisense Broadband مراکز تحقیق و توسعه را در هر دو شهر به همراه پایگاه های تولیدی راه اندازی می کند و از مشارکت دانشگاه های منطقه ای برای همکاری تحقیقاتی استفاده می کند. Accelink تأسیسات اصلی تولید خود را در ووهان با بهره مندی از حمایت دولت محلی برای صنایع{2}فناوری پیشرفته تأسیس کرد.

مالزی به‌عنوان یک محل تولید مهم ظاهر شد، به‌ویژه پس از افتتاح شعبه فابریتیک Accelink در نوامبر 2023. این مرکز، ماژول‌های الکترونیک نوری پیشرفته- را برای بخش‌های ارتباطی پیشرفته، با سرمایه‌گذاری بر قابلیت‌های تولید نیمه‌رسانا و الکترونیک مالزی تولید می‌کند.

تایوان میزبان چندین تولید کننده فیبر نوری فرستنده گیرنده از جمله Liverage Technology است که فرستنده گیرنده، قطعات نوری و تجهیزات تست تولید می کند. تخصص نیمه هادی تایوان به خوبی به تولید اجزای نوری، به ویژه برای فناوری های پیشرفته مانند فوتونیک سیلیکونی، ترجمه می شود.

امکانات آمریکای شمالی

ایالات متحده تولید فیبر نوری فرستنده گیرنده قابل توجهی را حفظ می کند، به ویژه برای برنامه های کاربردی{0}بالا و تخصصی. دره سیلیکون و منطقه سن خوزه میزبان تأسیسات شرکت‌هایی از جمله Source Photonics، Lumentum (که NeoPhotonics را خریداری کرد) و Coherent Corp (قبلاً II-VI) است.

Coherent Corp پس از تصاحب Finisar و Coherent Inc چندین تسهیلات را اجرا می کند. این خریدها ظرفیت تولید قابل توجهی را ادغام کرد و مجموعه فرستنده گیرنده شرکت را از مرکز داده به برنامه های- مخابراتی طولانی مدت گسترش داد. تأسیسات آمریکای شمالی اغلب بر تحقیق و توسعه در کنار تولید تمرکز می‌کنند و ماژول‌های-نسل بعدی 400G و 800G را توسعه می‌دهند.

شبکه‌های تایید شده دارای وضعیت{0}}وظایف-تاسیسات-هنری در ایالات متحده است، اگرچه آنها برای تولید به سازندگان قرارداد سطح 1 متکی هستند. این مدل به شرکت ها اجازه می دهد تا کیفیت و برنامه نویسی را کنترل کنند و در عین حال از زیرساخت های تولیدی مستقر استفاده کنند.

مزایای منطقه ای شامل نزدیکی به مشتریان عمده، حفاظت از مالکیت معنوی و کاهش خطرات زنجیره تامین است. با این حال، هزینه های نیروی کار بالاتر در مقایسه با آسیا معمولاً تولید آمریکای شمالی را محدود به محصولات درجه یک، ماژول های تخصصی یا برنامه هایی می کند که به دلایل امنیتی نیاز به ساخت داخلی دارند.

حضور تولیدی اروپا

تولید فیبر نوری فرستنده گیرنده اروپایی در مقایسه با آسیا و آمریکای شمالی محدودتر است و امکانات آن در آلمان، سوئیس و دیگر کشورهای اروپای غربی متمرکز است. شرکت هایی مانند HUBER+SUHNER از تخصص خود در طراحی و ساخت قطعات نوری برای فرستنده گیرنده بهره می برند.

تولیدکنندگان اروپایی اغلب بر کیفیت، کاربردهای تخصصی و ادغام عمودی تاکید دارند. برای مثال، HUBER+SUHNER قطعات نوری را برای تولیدکنندگان فرستنده گیرنده تامین می کند و در عین حال ماژول های کامل فرستنده گیرنده را نیز تولید می کند. این ادغام عمودی کنترل کیفیت و طراحی های تخصصی تر را برای برنامه های مخابراتی امکان پذیر می کند.

رادیال از تأسیسات اتاق تمیز در فرانسه برای توسعه و تولید محصولات فیبر نوری از جمله فرستنده‌های D{0}Lightsys بهره می‌برد. تأسیسات اروپایی معمولاً به بازارهای منطقه ای خدمت می کنند و به تقاضا برای زیرساخت های مخابراتی، برنامه های کاربردی صنعتی و تجهیزات شبکه تخصصی رسیدگی می کنند.

 

 

روندهای صنعت و تکامل فناوری

 

انتقال به نرخ داده های بالاتر

تاسیسات تولیدی به طور مداوم فرآیندها را برای حمایت از افزایش نرخ داده ها تطبیق می دهند. انتقال از فرستنده‌های 100G به 400G نیازمند دقت بیشتر در تراز، مدیریت حرارتی بهبود یافته و تجهیزات تست پیچیده‌تر است. تسهیلات روی ماشین‌آلات جدیدی سرمایه‌گذاری می‌کنند که قادر به کار با اجزای کوچک‌تر و تحمل‌های سخت‌تر هستند.

ماژول های 800G در سال 2024 وارد تولید شدند و اپراتورهای بزرگ مراکز داده در مقیاس بزرگ میلیون ها واحد را مستقر کردند. این ماژول ها قابلیت های تولید را از طریق افزایش چگالی توان، نیاز به راه حل های خنک کننده پیشرفته و تراشه های پردازش سیگنال دیجیتال پیچیده تر، افزایش می دهند. اولین ماژول‌های 1.6T اثبات-از-مفهوم مورد آزمایشات میدانی قرار گرفتند که به افزایش مداوم نرخ اشاره دارد.

هر نسل به فاکتورهای شکل کوچکتری نیاز دارد و در عین حال عملکرد را افزایش می‌دهد-QSFP-فرم فاکتورهای DD و OSFP قابلیت‌های 400G و 800G را در ماژول‌هایی مشابه اندازه دستگاه‌های 100G قبلی بسته‌بندی می‌کنند. این کوچک‌سازی نیازمند تکنیک‌های مونتاژ دقیق‌تر و دقت قرار دادن قطعات است که در میکرون اندازه‌گیری می‌شود.

ادغام فوتونیک سیلیکون

فوتونیک سیلیکون نشان دهنده یک تغییر تولید قابل توجه است و اجزای نوری را مستقیماً با استفاده از تکنیک های ساخت نیمه هادی بر روی تراشه های سیلیکونی ادغام می کند. این فناوری نوید کاهش هزینه‌ها، بهبود عملکرد و مقیاس‌پذیری آسان‌تر به نرخ داده‌های بالاتر را می‌دهد.

تولید فرستنده و گیرنده های فوتونیک سیلیکونی به امکانات متفاوت-به جای امکانات مونتاژ نوری سنتی نیاز دارد. این گذار مشارکت های جدیدی را بین شرکت های نوری و تولیدکنندگان نیمه هادی ایجاد می کند و زنجیره تامین صنعت را تغییر می دهد.

شرکت هایی از جمله اینتل، سیسکو و برادکام سرمایه گذاری زیادی در توسعه فوتونیک سیلیکون انجام دادند. حجم تولید کمتر از روش‌های سنتی اجزای گسسته باقی می‌ماند، اما با بلوغ فناوری و کاهش هزینه‌ها، ظرفیت همچنان در حال گسترش است.

شرکت توسعه اپتیک بسته بندی شده{{0}

اپتیک بسته‌بندی شده (CPO) یک رویکرد نوظهور را نشان می‌دهد که ماژول‌های فیبر نوری فرستنده گیرنده را مستقیماً به جای استفاده از ماژول‌های قابل اتصال با سیلیکون سوئیچینگ ادغام می‌کند. این ادغام مصرف انرژی، تأخیر و هزینه‌ها را برای برنامه‌های مرکز داده در مقیاس فوق‌العاده کاهش می‌دهد.

CPO نیاز به رویکردهای مختلف تولید دارد، قرار دادن اجزای نوری در طول بسته بندی ASIC سوئیچ به جای مونتاژ ماژول جداگانه. پذیرندگان اولیه شامل ارائه دهندگان بزرگ ابر و سازندگان تجهیزات شبکه هستند که CPO را برای پلتفرم‌های{1} نسل بعدی بررسی می‌کنند.

تاسیسات تولیدی که با CPO تطبیق می‌یابند به قابلیت‌های بسته‌بندی پیشرفته نیاز دارند، ترکیبی از تکنیک‌های مونتاژ نیمه‌رسانا با تراز نوری و آزمایش. انتقال از ماژول‌های قابل اتصال به اپتیک‌های بسته‌بندی شده یک تغییر اساسی در نحوه رویکرد تسهیلات به تولید فرستنده گیرنده است.

 

سوالات متداول

 

تاسیسات تولیدی چه محدوده دمایی را برای تولید فیبر نوری فرستنده گیرنده حفظ می کنند؟

امکانات اتاق تمیز دما را بین 20{4}}24 درجه (68-75 درجه فارنهایت) با رطوبت کنترل شده در 40-60٪ حفظ می کند. این شرایط پایدار از انبساط حرارتی اجزای دقیق و آسیب های مربوط به رطوبت در هنگام مونتاژ جلوگیری می کند. محفظه‌های آزمایش، ماژول‌های تکمیل‌شده را در محدوده دمای صنعتی -40 درجه تا 85 درجه یا محدوده تجاری 0 درجه تا 70 درجه قرار می‌دهند تا عملکرد را در شرایط عملیاتی تأیید کنند.

چه مدت طول می کشد تا یک ماژول فیبر نوری فرستنده گیرنده واحد تولید شود؟

زمان تولید بسته به پیچیدگی متفاوت است، اما ماژول‌های معمولی SFP یا QSFP به ۲-4 ساعت از مونتاژ اجزا تا آزمایش نهایی نیاز دارند. این شامل کوپلینگ TOSA/ROSA (30-60 دقیقه)، مونتاژ PCBA (20-40 دقیقه)، ادغام ماژول (15-30 دقیقه)، آزمایش اولیه (30-45 دقیقه) و کالیبراسیون جبران دما (60-120 دقیقه) است. خطوط خودکار با حجم بالا روزانه هزاران واحد را پردازش می کنند.

چرا امکانات فیبر نوری فرستنده گیرنده به محیط های اتاق تمیز نیاز دارند؟

قطر هسته های فیبر نوری 8-9 میکرون (تک حالت-) یا 50-62.5 میکرون (چند مد) نازک تر از موهای انسان است. ذرات گرد و غبار به کوچکی 0.5 میکرون می توانند باعث پراکندگی نور، تضعیف سیگنال یا آسیب دائمی در هنگام به دام افتادن بین اتصالات فیبر شوند. Cleanrooms تعداد ذرات را 350 برابر کمتر از هوای بیرون نگه می دارد و از این رابط های نوری میکروسکوپی در هنگام مونتاژ محافظت می کند.

سازندگان فیبر نوری فرستنده گیرنده با کیفیت چه گواهینامه هایی باید داشته باشند؟

تولید کنندگان معتبر گواهینامه ISO 9001:2015 را برای سیستم های مدیریت کیفیت، نشان دادن فرآیندهای تولید سازگار و برنامه های بهبود مستمر، حفظ می کنند. گواهینامه های زیست محیطی و ایمنی شامل RoHS (محدودیت مواد خطرناک)، REACH (ایمنی شیمیایی)، نشان CE (استانداردهای ایمنی اروپا)، و FCC قسمت 15 (سازگاری الکترومغناطیسی) است. انطباق MSA قابلیت همکاری بین فروشندگان تجهیزات را تضمین می کند.

---

صنعت تولید فیبر نوری فرستنده گیرنده، مهندسی دقیق، کنترل محیط پاک و آزمایش های پیچیده را برای تولید ماژول هایی که ارتباطات جهانی داده را امکان پذیر می کند، ترکیب می کند. تسهیلات برای پشتیبانی از نرخ داده بالاتر، فن‌آوری‌های جدید مانند فوتونیک سیلیکونی و اپتیک‌های بسته‌بندی شده، و تقاضای رو به رشد ناشی از گسترش مرکز داده، شبکه‌های 5G و محاسبات ابری به تکامل خود ادامه می‌دهند. درک این فرآیندهای تولید و الزامات تسهیلات به اپراتورهای شبکه، یکپارچه‌سازان سیستم و متخصصان تدارکات کمک می‌کند تا هنگام انتخاب تامین‌کنندگان فرستنده گیرنده تصمیم‌گیری آگاهانه بگیرند.

برتری تولید از محیط های کنترل شده، تجهیزات پیشرفته، سیستم های کیفیت دقیق و پرسنل ماهر که با هم کار می کنند نشات می گیرد. امکانات تولید این ماژول‌ها نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری قابل توجه و تخصص فنی است که نشان‌دهنده نقش حیاتی فناوری فیبر نوری فرستنده گیرنده در زیرساخت‌های دیجیتال مدرن است. از آنجایی که تقاضای پهنای باند به طور تصاعدی در حال رشد است، امکانات تولیدی به پیشرفت قابلیت های خود ادامه می دهند و از نسل بعدی ارتباطات نوری پشتیبانی می کنند.