Émetteur-récepteur SFP CT-1250NSP-SB1L-A à VCSEL 850 nm, 550 m, 1,25 Gb/s

Le CT-1250NSP-SB1L-A prend en charge des distances allant jusqu’à 550 m sur fibre multimode 50/125 µm et 275 m sur fibre multimode 62,5/125 µm. Il utilise un VCSEL à 850 nm dont la puissance optique de sortie est comprise entre −9,5 et −4 dBm, avec une sensibilité du récepteur de −17 dBm ou meilleure. L’écart entre la puissance d’émission minimale spécifiée et la sensibilité du récepteur est de 7,5 dB. Cette valeur correspond à la différence de puissance optique disponible avant prise en compte des pertes, et non à un bilan de liaison complet : il faut donc encore tenir compte des pertes des connecteurs et des épissures, des effets modaux et des marges de vieillissement. Le type de fibre installé et les pertes de la liaison doivent ainsi être vérifiés avant de retenir la distance maximale dans une conception.

Oui, le module est conçu pour les liaisons Gigabit Ethernet IEEE 802.3z à 1,25 Gb/s et Fibre Channel ANSI à 1,06 Gb/s. L’interface électrique utilise une signalisation NRZ : le sérialiseur et les circuits de réception du système hôte doivent donc fonctionner au débit de ligne adapté au protocole choisi. La broche 7, désignée Rate Select dans le brochage du connecteur SFP, n’est pas connectée dans ce module. Cet émetteur-récepteur doit donc être considéré comme un dispositif optique à fonction fixe, et non comme un module multidébit piloté par le système hôte. La compatibilité de la liaison dépend également du port hôte, de la configuration du protocole, du bilan optique et des caractéristiques de la fibre multimode.

Le module nécessite une alimentation nominale de 3,3 V et sa plage de fonctionnement spécifiée s’étend de 3,1 à 3,5 V. Les courants d’alimentation maximaux de l’émetteur et du récepteur sont respectivement de 140 mA et 100 mA, soit un maximum total annoncé de 240 mA. Le rail d’alimentation du système hôte et le réseau de filtrage doivent être dimensionnés au-delà de cette exigence, avec une marge de conception appropriée. L’entrée de données différentielle accepte une excursion de tension de 400 à 1 660 mV, tandis que la sortie différentielle du récepteur est spécifiée de 0,4 à 1,3 V. La valeur limite absolue de 6 V ne doit pas être considérée comme une tension de fonctionnement admissible : le fonctionnement normal est limité à la plage de 3,1 à 3,5 V.

La sensibilité du récepteur est spécifiée à −17 dBm ou mieux, tandis que la puissance optique d’entrée maximale est de −3 dBm. Ces limites définissent une plage de 14 dB entre le seuil de sensibilité et le niveau de surcharge. La puissance de sortie de l’émetteur s’étend de −9,5 à −4 dBm, ce qui laisse un écart de 1 dB entre la puissance d’émission maximale spécifiée et la limite de surcharge du récepteur, avant prise en compte des pertes de la liaison. Pour les liaisons très courtes en laboratoire ou au sein d’un équipement, il reste nécessaire de vérifier les tolérances de mesure et les variations de puissance imprévues. À faible niveau de signal, la sensibilité de −17 dBm est associée à une séquence de test de 2^7−1 et à un taux d’erreur binaire inférieur à 10^−12. Les tests de production doivent donc appliquer des critères d’acceptation équivalents lorsque cela est requis.

TX_DISABLE est actif à l’état haut ; laisser cette entrée en circuit ouvert désactive également l’émetteur. Le niveau bas est défini entre 0 et 0,8 V, tandis que le niveau haut s’étend de 2,0 V à Vcc. TX_FAULT signale un défaut de l’émetteur, et RX_LOS indique une puissance optique reçue insuffisante au moyen de niveaux de sortie compatibles TTL. Les seuils LOS spécifiés sont de −30 dBm pour l’activation et de −17 dBm pour la désactivation, avec une hystérésis annoncée de 0,5 dB. Le micrologiciel du système hôte doit également tenir compte des limites temporelles, notamment jusqu’à 300 ms pour l’initialisation, 10 µs pour l’activation de TX_DISABLE et 100 µs pour l’activation ou la désactivation de RX_LOS.

La plage de température de fonctionnement spécifiée pour le boîtier est de −40 à +85 °C, tout comme la plage de température de stockage. La limite de fonctionnement s’applique au boîtier du module : la température ambiante à l’intérieur de l’équipement ne suffit donc pas à elle seule pour valider le comportement thermique. L’évaluation de la conception thermique doit tenir compte du flux d’air, de la température de la cage SFP, des sources de chaleur voisines et du courant total consommé par le module. L’émetteur optique est conçu pour un fonctionnement de classe 1 selon la norme EN 60825-1, et le module est indiqué comme conforme à la directive RoHS et sans plomb. La conception CEM tient compte des limites FCC de classe B, mais l’équipement hôte complet doit néanmoins faire l’objet d’une évaluation des émissions et de l’immunité à l’échelle du système.

Le module utilise le format SFP, un connecteur électrique à 20 broches et une embase optique LC duplex. Son intégration nécessite donc une cage SFP et un connecteur hôte compatibles, ainsi qu’un agencement adapté des fibres d’émission et de réception. Les signaux électriques à haut débit transitent par les paires différentielles TD+/TD− et RD+/RD−, avec des broches d’alimentation et de masse distinctes pour l’émetteur et le récepteur. La broche Rate Select n’est pas connectée, tandis que MOD-DEF(0), MOD-DEF(1) et MOD-DEF(2) assurent les fonctions de détection de présence du module et d’identification série. Le routage du circuit imprimé doit respecter l’impédance différentielle prévue, réduire au minimum les discontinuités et prévoir un filtrage d’alimentation adapté à proximité de la connexion de la cage SFP.

La surveillance numérique de diagnostic n’est pas spécifiée pour le CT-1250NSP-SB1L-A. Les broches MOD-DEF(1) et MOD-DEF(2) sont affectées à une interface d’identification série à deux fils, mais cette affectation ne suffit pas à confirmer la prise en charge de la télémétrie en temps réel de la température, de la tension, du courant de polarisation ou de la puissance optique. La conception de l’hôte ne doit donc pas présumer d’une compatibilité avec les fonctions de gestion DDM ou DOM. La supervision de la liaison peut néanmoins exploiter les sorties dédiées RX_LOS et TX_FAULT, ainsi que la commande de l’émetteur via TX_DISABLE. Si la télémétrie optique et électrique en temps réel est indispensable, cette capacité doit être confirmée avant de valider le module pour l’application.