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Transceptores ópticos - Aplicaciones y tipos

Los transceptores ópticos se utilizan ampliamente en las redes de comunicación modernas, pero diferentes escenarios requieren diferentes tipos de módulos. Para hacer la selección correcta, es importante entender dónde se despliegan estos dispositivos y cómo se categorizan.

¿Dónde se utilizan los transceptores ópticos?

Los transceptores ópticos sirven como la interfaz clave en tres áreas principales:
1. Redes de Telecomunicaciones
2. Centros de Datos
Los módulos de alta velocidad (40G y más) son esenciales para las interconexiones de servidor a servidor dentro de los centros de datos, para las interconexiones de centros de datos (DCI) y para los enlaces de Ethernet empresarial.
3. Entornos Ethernet
Las redes Ethernet empresariales hacen un uso extensivo de módulos ópticos rentables para conexiones de alta capacidad.

Cómo funcionan los transceptores ópticos

Un transceptor óptico integra tanto la transmisión como la recepción:
  • Transmisión: Las señales de entrada eléctricas son procesadas por un circuito controlador y convertidas en señales ópticas utilizando ya sea un diodo láser (LD) o un LED.
  • Recepción: Las señales ópticas entrantes son detectadas por un fotodiodo, transformadas de nuevo en señales eléctricas, amplificadas y entregadas al sistema anfitrión.
Este proceso bidireccional permite que los transceptores ópticos actúen como el puente entre los dominios eléctrico y óptico.

Clasificaciones Comunes

Los transceptores ópticos se pueden agrupar según varios estándares:
  • Por forma de paquete: 1×9, GBIC, SFF, SFP, XFP, SFP+, X2, Xenpak, 300pin, etc.
  • Por tasa de datos: 155 Mbps, 622 Mbps, 1.25 Gbps, 2.5 Gbps, 4.25 Gbps, 10 Gbps, 40 Gbps, y más.
  • Por longitud de onda: Longitud de onda estándar, CWDM y DWDM.
  • Por tipo de fibra: Monomodo (amarillo) o multimodo (naranja).
  • Por Usabilidad: Con conexión en caliente (GBIC, SFP, XFP, Xenpak) o sin conexión en caliente (1×9, SFF).

Tipos Representativos de Transceptores Ópticos

  • GBIC: Un convertidor de interfaz de gigabit que admite el intercambio en caliente. Una vez ampliamente utilizado, pero gradualmente reemplazado por factores de forma más pequeños.
  • SFP (Small Form-factor Pluggable): Compacto, con conexión en caliente y más eficiente en espacio que GBIC. Las variantes incluyen BiDi-SFP, SFP de cobre, SFP CWDM, SFP DWDM y SFP+.
  • SFP+: Diseñado para Ethernet de 10G y Fibre Channel. Más pequeño y eficiente en energía que los módulos de 10G anteriores, pero requiere un blindaje mejorado.
  • XFP: Con conexión en caliente, compatible con SONET/SDH OC-192, Ethernet de 10G y G.709.
  • C-SFP (SFP compacto): Un empaquetado más avanzado de SFP, que permite uno, dos o tres canales dentro de una huella más pequeña.
  • SFP de cobre: Utiliza interfaces de cobre para transmisión a corta distancia (hasta 100 metros).
  • Módulos BiDi: Operar bidireccionalmente a través de una sola fibra utilizando diferentes longitudes de onda para transmitir y recibir, ahorrando recursos de fibra.
  • Módulos CWDM: Emplea multiplexión por división de longitud de onda gruesa con un espaciado de canal más amplio, adecuado para transmisión a media distancia.
  • Módulos DWDM: Utilice WDM denso con un espaciado de canal más estrecho, lo que permite una transmisión de larga distancia de alta capacidad e independencia de protocolo.
  • Xenpak, Xpak y X2: Primeras familias de módulos de 10G. Xenpak fue el primero en estandarizarse, pero era relativamente grande; Xpak y X2 redujeron el tamaño para aplicaciones de mayor densidad.

Conclusión

Los transceptores ópticos no son "talla única". Las redes de telecomunicaciones priorizan soluciones de larga distancia y alta capacidad, como los módulos WDM, las redes de acceso exigen opciones PON y fronthaul rentables, y los centros de datos dependen de transceptores compactos y de alta velocidad como SFP+ y más allá. Comprender las distinciones ayuda a los diseñadores de redes a elegir el módulo adecuado para cada escenario de aplicación.
Tommy