光トランシーバーの動作温度とは何ですか

QSFPTEKの各光トランシーバーは、ユーザーに引き渡される前に、温度試験を含む一連の厳格な試験を受けます。光モジュールが規定の動作温度環境にない場合、高遅延が発生し、定格速度を下回るデータ量しか伝送できないことがあります。そのため、通常、温度試験は試験プロセス全体で最も重要な部分であると考えられています。

光トランシーバーの動作温度範囲、動作温度が光モジュールの動作に与える影響、そして動作温度が光トランシーバーにこれほど大きな影響を与える理由をご存じですか？この記事を読めば、これらの問題について十分に理解できます。

図1：40GBASE-LR4光トランシーバー

何's 光トランシーバーの動作温度の意味とは？

各光トランシーバーの温度範囲は、特定の値の範囲内でのみ動作できることを示しています。光モジュールは、種類、フォームファクター、用途、メーカーがそれぞれ異なり、これらすべてが光モジュールの動作温度範囲に影響します。一般的に、光モジュールの適用範囲は、その用途シナリオに応じて3つの異なる範囲レベルに分類されます。

商用温度範囲 (COM): 0 °C～70°C

拡張温度範囲 (EXT): -20°C～85°C 

産業用温度範囲 (IND): -40°C ～ 85°C

図2：トランシーバーの温度範囲の3つの分類

光モジュールの大多数は、小規模な家庭やオフィスのコンピューター、および大規模なデータセンターや、砂漠、山岳地帯、河谷、海洋などの人里離れた場所に導入されています。光モジュールをこれらの場所に導入する場合は、これらの光モジュールの動作環境を考慮し、選択する必要があります 産業用トランシーバー が最適な選択です。光モジュールを購入する際、サプライヤーは製品の詳細な仕様書を提供するため、実際の用途を考慮したうえで、これら3つの温度範囲から適切な光トランシーバーを選択することをお勧めします。

光モジュールを適切な温度範囲内で動作させる必要があるのはなぜですか？

このパートでは、トランシーバーモジュールが定格動作温度範囲内で動作しない場合に何が起こるかについて説明します。動作温度範囲外で動作すると、光モジュールでより多くの信号障害が発生し、深刻な場合にはモジュールが損傷します。

そのとき 光モジュール 動作温度を超える環境では、まず動作電力が増大し、光モジュール内部の受信機が受信信号を処理する際に大きな誤差が生じ、光モジュールの故障につながります。温度が光モジュールの耐えられない水準に達すると、光モジュールが焼損します。動作環境内に温度制御システムを追加できます。通常、温度制御システムはリアルタイムで監視と補正を行うことができ、これにより光モジュールの消光比と発光出力が安定し、正常な動作を実現できます。

光モジュールが設置されている動作環境の温度が定格動作温度範囲を下回ると、光モジュールの動作も不安定になります。一般的に、光モジュールが設置されている動作環境が0℃を超えていれば、光モジュール自体の動作によって発生する熱も加わるため、動作温度が低すぎるという問題が光モジュールに生じることはありません。ただし、極端な用途環境に光モジュールを導入する場合は、適切な産業用光モジュールを選択し、極端な用途での商用光モジュールの使用は避けてください。

QSFPTEKによる光トランシーバーの温度試験方法

一般に、データセンターには商用温度範囲のトランシーバーで十分ですが、屋外での使用には産業用または拡張温度範囲のトランシーバーが推奨されます。すべてのQSFPTEKトランシーバーには温度試験が実施され、産業用および拡張温度範囲のモジュールには、より厳格かつ過酷な温度サイクル試験が実施されます。また、これらの試験に合格するため、通常は特殊な部品がモジュールに組み込まれています。追加の特殊部品を使用するため、産業用および拡張温度範囲のトランシーバーはより高価です。過酷な温度試験を実施して初めて、産業用トランシーバーおよび拡張温度範囲トランシーバーの高い品質を保証できます。QSFPTEKのトランシーバーモジュールの温度試験プロセスには、以下が含まれます。

-BERテスト

-キャリブレーション - アイダイアグラム解析 & 電圧／電流測定

-光スペクトル解析

-エージング&信頼性試験

-スイッチテスト

図3：QSFPTEK温度試験プロセス

注：DUTとは被試験デバイスを意味し、試験プロセス中の任意のモジュールを指します。温度衝撃試験機はDUTの温度を変化させながら、BER、校正、スペクトルの試験を同時に実施できます。

トランシーバーモジュールの動作温度に影響を与える要因は何ですか？

メーカーの作業品質不良

品質管理を徹底していないメーカーは、低品質の材料を使用し、モジュール内部の設計も非常に粗悪です。この2つの要因により、光モジュールの動作温度が不安定になります。たとえば、放熱性能が低い場合、使用中に異常な温度が頻繁に発生し、さまざまな不安定な障害につながります。この問題の解決方法も非常に簡単です。QSFPTEKのような信頼できるサプライヤーを選んでください。当社の各モジュールは、工場出荷前に厳格な温度試験を受けています。

中古モジュールの使用

一部の小規模なデータセンターやユーザーは、中古モジュールを使用する方が費用対効果が高いと考えるかもしれません。中古モジュールは、場合によっては問題なく動作し、価格も安いことがあります。しかし、トランシーバーモジュールには寿命があり、モジュール内部の部品が長期間使用されている中古トランシーバーは、温度に起因する問題が非常に発生しやすくなります。規格に適合した新品のモジュールは0-70℃の温度範囲で動作できますが、中古モジュールを使い始めた場合、この規格を満たさない可能性が非常に高くなります。また、中古モジュールが故障すると、交換や修理にかかる費用が、前述の節約額を大きく上回る可能性があります。そのため、中古モジュールの使用に伴う将来的なコストを避けるためにも、最初から新品の光モジュールを使用することをお勧めします。

過酷な動作環境

商用光モジュールは一般に家庭、オフィス、データセンターで使用されており、その動作温度は通常、光モジュールの標準温度範囲内です。一方、砂漠、海洋、山岳地帯などの過酷な環境に導入した場合、長期間の使用後に光出力や感度が損なわれます。

結論

この記事を通じて、光モジュールの動作温度と、光モジュールの動作温度に影響を与える要因について理解できます。規格に準拠したトランシーバーモジュールを使用することで、トランシーバーモジュールの動作中の故障回数を減らし、モジュールの安定性を確保できます。以下によって提供される各トランシーバーモジュール QSFPTEK 各モジュールの高品質と優れた動作性能を確保するため、厳格な温度試験を実施しています。詳細については、[email protected]までQSFPTEKテクニカルサポートにお問い合わせください。