Aktif optik çipler lazer çiplerine (verici) ve dedektör çiplerine (alıcı) ayrılır. İletim ucunda (lazer çipi), optik iletim modülü elektrik sinyalini bir optik sinyale dönüştürür; alıcı uçta (dedektör çipi), optik sinyal bir elektrik sinyaline geri yüklenir ve bir elektronik cihaza sokulur. Optik çipin performansı ve iletim hızı, optik fiber iletişim sisteminin iletim verimliliğini doğrudan belirler.
Lazer çiplerinin değeri büyüktür ve teknik engeller yüksektir. Optik çiplerin "incisi" dir. Işık emisyonunun tipine göre, yüzey emisyonu ve yan emisyona ayrılır. Bunlar arasında, yüzey yayan lazerler esas olarak VCSEL'dir (dikey boşluk yüzey yayan lazerler); FP (Fabry-Pérot, Fabry-Perot lazer), DFB (Dağıtılmış Geri Besleme Lazeri, dağıtılmış geri bildirim lazeri) Lazerler) ve EML (Elektroaborpsiyon Modülasyonlu Lazer) dahil olmak üzere birçok kenar yayan lazer vardır, geleneksel FP lazer çipleri yavaş yavaş daralmıştır büyük kayıplar ve kısa iletim mesafeleri nedeniyle optik iletişim alanındaki uygulamaları. Üç ana çekirdek lazer çipi türü vardır: DFB ve EML ve VCSEL.
(1) DFB, yerleşik Bragg ızgarası aracılığıyla FP'ye dayanan en yaygın olarak kullanılan doğrudan modülasyon lazeri olup, lazer son derece monokromatiktir, kaybı azaltır ve iletim mesafesini arttırır. Günümüzde, DFB lazerler esas olarak orta ve uzun mesafeli iletim için kullanılmaktadır. Ana uygulama senaryoları şunları içerir: FTTx erişim ağı, iletim ağı, kablosuz baz istasyonu ve veri merkezlerinin dahili ara bağlantısı.
(2) EML lazerleri, DFB bazında harici bir modülatör olarak bir elektro-emici tabaka (EAM) ekler. Cıvıltı ve dağılım performansı DFB'den daha iyidir ve uzun mesafeli iletim için daha uygundur. EML'nin ana uygulama senaryoları şunlardır: yüksek hızlı, uzun mesafeli telekomünikasyon omurga ağı, metropol alan ağı ve veri merkezi ara bağlantısı (DCI ağı).
(3) VCSEL, tek uzunlamasına mod, dairesel çıkış noktası, düşük fiyat ve kolay entegrasyon özelliklerine sahiptir, ancak ışık iletim mesafesi kısa, 500m içinde kısa mesafeli iletim için uygundur. Ana uygulama senaryoları şunlardır: dahili veri merkezi, tüketici elektroniği (3D). bir
İki tür dedektör çipi vardır: PIN (PN diyot dedektörü) ve APD (çığ diyot dedektörü). Birincisi kısa ve orta mesafelerde kullanılan nispeten düşük hassasiyete sahiptir ve ikincisi orta ve uzun mesafelerde kullanılan yüksek hassasiyete sahiptir.
Bir yandan, elektrik çipi LD (lazer sürücüsü), TIA (transimpedance amplifikatör), CDR (saat ve veri kurtarma devresi) gibi optik çipin çalışması için destekleyici destek sağlar, bir yandan gücü gerçekleştirir MA (ana amplifikatör) gibi elektrik sinyalinin ayarlanması, Öte yandan, modülasyon, tutarlı sinyal kontrolü, seri-paralel / paralel-seri dönüşüm, vb.Gibi bazı karmaşık dijital sinyal işleme elde etmek için. MCU ve EEPROM'a karşılık gelen DDM'li (Dijital Diyagnostik Fonksiyon) optik modüller. Elektrik çipleri genellikle birlikte kullanılır ve genel çip üreticileri genellikle belirli bir optik modül tipi için bir dizi ürün sunacaktır.
İster optik çip ister elektrik çipi olsun, substrat (substrat) malzemesine bağlı olarak, aşağıdaki kategorilere ayrılabilir: indiyum fosfit (InP), galyum arsenit (GaAs), silikon bazlı (Si), vb .:
Optik çip ve elektrik çipinin uyumlu kullanımı: İletim ucunda, elektrik sinyali dahili veya harici olarak CDR, LD ve diğer sinyal işleme çipleri tarafından modüle edilir ve lazer çipini elektro-optik dönüşümü tamamlamak için yönlendirir; alıcı uçta, optik sinyal dedektör çipi tarafından elektriksel darbelere dönüştürülür ve daha sonra genlik modülasyonu TIA ve MA gibi güç işleme çipleri aracılığıyla gerçekleştirilir ve son olarak terminal tarafından işlenebilen sürekli bir elektrik sinyali verilir. Optik çip ile elektronik çipin işbirliği, iletim hızı, yok olma oranı ve iletilen optik güç gibi ana performans göstergelerinin gerçekleştirilmesini sağlar ve optik modülün performansını belirleyen en önemli cihazdır.
Optik cihaz çipleri son derece yüksek teknik engellere ve karmaşık proses akışlarına sahiptir, bu nedenle optik modül BOM maliyet yapısının en büyük parçasıdır. Optik yongaların maliyeti genellikle% 40-60'tır ve elektrik yongalarının maliyeti genellikle% 10-30'dur. Hız ne kadar yüksek olursa, yüksek kaliteli optik modül elektrik çiplerinin maliyeti o kadar yüksek olur.