Dải nhiệt độ: thương mại, mở rộng, công nghiệp

Mọi datasheet đều quy định một phạm vi nhiệt độ vỏ, và cùng một PMD được bán ở hai hoặc ba cấp chỉ khác nhau ở phạm vi đó — cùng với việc tuyển chọn laser, sàng lọc và giá. Chọn sai cấp là điều vô hình trong phòng thí nghiệm nhưng tốn kém trong một tủ ngoài trời vào tháng Giêng. Trang này định nghĩa các cấp, giải thích những gì thay đổi bên trong module theo nhiệt độ, chỉ ra cách nhận biết cấp từ mã sản phẩm, nhãn và EEPROM, và liệt kê nơi mỗi cấp phù hợp.

Các cấp

Cấp	Ký hiệu	Nhiệt độ vỏ khi hoạt động	Lưu trữ	Nơi sử dụng
Thương mại (C-temp)	không có, `-C`, “standard”	0 … +70 °C	−40 … +85 °C	trung tâm dữ liệu, văn phòng, phòng có kiểm soát nhiệt độ
Mở rộng (E-temp)	`-E`, `-X`, đôi khi `-T`	−5 … +85 °C (một số −20 … +85)	−40 … +85 °C	phòng viễn thông không kiểm soát nhiệt độ chặt, card đường dây mật độ cao, OLT PON
Công nghiệp (I-temp)	`-I`, `-IND`, `-40/85`	−40 … +85 °C	−40 … +85 (một số −55 … +100)	tủ ngoài trời, trạm gốc, switch công nghiệp, ONU PON ngoài trời, phương tiện, năng lượng
Gia cố / đặc biệt	nhà sản xuất	−40 … +95 °C, −40 … +105 °C	—	fronthaul RRU, quân sự, đường sắt

“Nhiệt độ vỏ” được đo tại một điểm xác định trên vỏ module, không phải nhiệt độ môi trường xung quanh: bên trong một switch, vỏ nóng hơn phòng 10–25 °C, còn cảm biến nhiệt độ DDM nằm trên PCB hoặc trong driver laser, đọc được giá trị cao hơn thêm vài độ nữa (Nhiệt độ & điện áp).

Những gì thay đổi theo nhiệt độ bên trong module

Hiệu ứng	Cơ chế	Hậu quả
Trôi bước sóng laser	DFB ≈ +0,08–0,1 nm/°C, VCSEL ≈ +0,06 nm/°C, FP ≈ +0,4 nm/°C	laser CWDM không làm mát cần cửa sổ kênh ±6,5–7 nm; laser DWDM cần TEC (Laser)
Dòng ngưỡng tăng, hiệu suất dốc giảm	vật lý bán dẫn	dòng phân cực tăng, công suất Tx giảm trừ khi vòng lặp APC bù lại — cho tới giới hạn của driver (Dòng phân cực Tx & lão hóa)
Tỷ số tắt và dự trữ mắt thu hẹp	động lực học hạt tải chậm hơn ở T cao; RIN cao hơn	phạt liên kết 0,5–2 dB ở các cực trị
Độ nhạy bộ thu suy giảm	dòng tối cao hơn, nhiễu TIA	0,5–1,5 dB ở +85 °C
Khởi động lạnh	laser dưới ngưỡng, TEC cần thời gian	khởi động chậm ở −40 °C; một số module trì hoãn bật Tx
Định thời điện tử	dự trữ CDR/DSP	ở cực trị của một linh kiện C-temp, xuất hiện LOL hoặc lỗi FEC
Cơ khí	mối hàn, căn chỉnh quang học, keo dán	chu trình nhiệt làm già các mối nối; linh kiện I-temp được sàng lọc cho việc này
Tuổi thọ	gia tốc theo Arrhenius	hao mòn laser giảm khoảng một nửa cho mỗi +10–15 °C nhiệt độ tiếp giáp (Hỏng hóc)

Một module I-temp không chỉ đơn giản là “được kiểm tra ở nhiệt độ lạnh hơn”: nó dùng laser được chọn cho một cửa sổ rộng, TEC ở nơi PMD cần ổn định bước sóng, một bảng hiệu chuẩn firmware bao phủ toàn bộ phạm vi và thường có một hồ sơ công suất DSP khác.

Nhận biết cấp

Ở đâu	Cần tìm gì
Mã sản phẩm	hậu tố `-I`, `-X`, `-E`, `-T`, `-IND`, “(I)” — ngữ pháp của từng nhà sản xuất trong Đánh mã sản phẩm; Cisco `-I` (industrial), HPE/Aruba dùng J-number riêng, Huawei/H3C `-I`, Nvidia thường chỉ có thương mại
Nhãn	in “−40~85°C” hoặc “I-temp”; thường không in gì với hàng thương mại (Nhãn)
Datasheet	“Case operating temperature” trong Absolute Maximum / Recommended Operating Conditions (Đọc datasheet)
EEPROM	không có trường cấp chuẩn hóa. Manh mối: ngưỡng nhiệt độ DDM — hàng thương mại thường đặt HA ≈ +80…+85 °C / LA ≈ −5…−10 °C, hàng công nghiệp HA ≈ +95…+100 °C / LA ≈ −45…−50 °C (Ngưỡng); một số nhà sản xuất mã hóa cấp trong vùng riêng nhà sản xuất hoặc trong chính PN
Hành vi	một module thương mại đặt trong tủ ở nơi lạnh cho thấy dòng phân cực thấp, công suất Tx thấp và LOS khi khởi động lạnh; còn trong tủ nơi nóng thì dòng phân cực cao và báo động nhiệt độ tăng dần

Ngưỡng DDM điển hình theo cấp

Ngưỡng	Thương mại	Công nghiệp
Báo động cao nhiệt độ	+75 … +85 °C	+90 … +100 °C
Cảnh báo cao nhiệt độ	+70 … +80 °C	+85 … +95 °C
Cảnh báo thấp nhiệt độ	0 … −5 °C	−35 … −40 °C
Báo động thấp nhiệt độ	−5 … −10 °C	−40 … −50 °C

Các nhà sản xuất khác nhau; các cặp giá trị trên là thứ khiến một module “trông giống” I-temp trong số liệu đọc từ DDM.

Cấp nào dùng ở đâu

Môi trường	Cấp	Vì sao
Switch trung tâm dữ liệu, phòng có kiểm soát	thương mại	vỏ giữ ở 30–60 °C
Card đường dây 400G/800G mật độ cao, hành lang nóng cận biên	mở rộng hoặc thương mại với cự ly giảm định mức	khí vào 35–40 °C → vỏ gần 70
Phòng viễn thông không điều hòa	mở rộng	đỉnh điểm mùa hè
Tủ ngoài trời trên phố, ONU gắn trên cột, fronthaul RRU	công nghiệp	−40 vào mùa đông, +60 môi trường trong hộp bị nắng nung nóng
Nhà máy công nghiệp, đường sắt, trạm biến áp năng lượng	công nghiệp	nhiệt độ cộng thêm rung động và bụi
ONT/ONU gia đình	thương mại (trong nhà)	—
DWDM/ER/ZR trong mọi môi trường	kiểm tra TEC và cấp cùng lúc	dải TEC giới hạn nhiệt độ môi trường khả dụng

Chi phí và khả năng cung ứng

Linh kiện công nghiệp có giá cao hơn (die được tuyển chọn, sàng lọc lâu hơn, TEC) và chỉ tồn tại cho ít PMD hơn: 1G/10G/25G SR-LR-ER-BiDi-CWDM, PON, 100G LR4/ER4 và fronthaul 25G/50G phổ biến ở dạng I-temp; module 400G+ và coherent hầu như luôn là thương mại. Ở nơi không có quang học I-temp, giải pháp nằm ở môi trường: vỏ hộp có gia nhiệt/làm mát hoặc một module cấp mở rộng có dự trữ (Công suất & tiêu thụ).

Trong CodingBox

Nhiệt độ và ngưỡng DDM nằm trên màn hình Check: một cặp ngưỡng rộng bất ngờ là manh mối nhanh nhất cho thấy module thuộc cấp công nghiệp, còn một cặp hẹp trên module dán nhãn -I là vấn đề về mã hóa hoặc dán nhãn. PN của nhà sản xuất và mã ngày cho biết cấp nào thực sự đã được xuất xưởng (Check transceiver, DDM trong ứng dụng).

Switch công nghiệp, giới hạn nhiệt độ môi trường và thiết kế không quạt của chúng — những hộp cần tới các cấp này: Lớp switch & form factor.

Nếu bạn phát hiện thông tin chưa chính xác hoặc lỗi trong bài viết này, hãy chọn đoạn liên quan và nhấn Ctrl+Enter để .