- PHY 是類比電路, MAC 是數位電路
- MAC 和 PHY 的接口稱為 MII (Media Independent Interface)，由 IEEE 802.3 定義
- MII 的 Independent 意思是，不用考慮媒體是電纜 or 光纜.
- PHY: Port Physical Layer 埠實體層
- MAC: Media Access Control 媒體存取控制
Ref:
MAC, PHY 晶片
Notes:
Li-Fi
Notes:
- 2011 愛丁堡大學教授提出個概念，並創辦 PureLiFi 公司.
- 2023.7 IEEE 發布 802.11bb 標準: Light communication
- 802.11 定義一個MAC、幾個PHY 的規範，Wi-Fi 也建立在 802.11 上面
- Li-Fi的生態圈支持者包括Qualcomm提出的Smart Retail概念、Panasonic 的LinkRay技術
Ref:
調製器 modulator
Notes:
- 調製器分成：InP, 矽光, GaAs, LiNbO3, EAM
- EAM 的 modulation curve 是 DC ER
- MZM 的 modulation curve 是 Vpi，輸出光強從最大變化到最小，對應的電壓變化稱為半波電壓Vpi
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| MZM 傳輸函數 |
Ref:
光纖標準 ITU-T
國際電信聯盟ITU 制定規範
- G.651G : 多模光纖
- G.652: 非色散位移單模光纖, 各種距離都有應用
- G.653: 色散位移單模光纖, 長距離非WDM 系統(>40km)
- G.657: 接入網用，彎曲不敏感單模光纖, FTTH
- G.652D 是最嚴格，且向下兼容的，改善了1383nm附近的水峰吸收
Ref:
取樣 sampling
Notes:
- 取樣(Sampling): 將連續時間(continuous-time)信號轉換成離散時間(discrete-time) 信號的過程
- 取樣率必須比奈奎斯特頻率高出兩倍，因為每個周期最少須取出兩個樣本
- 取樣率需大於信號成分中最大頻率的兩倍：fs >= 2*fmax
- CD 取樣率 44.1 kHz
Ref:
Pivot table 樞紐分析
Notes:
- 樞紐分析表右下角的 Value 欄位，選擇 count 去檢查數值有無重疊
- 若是一開始把 pivot table 放在跟 raw data 同頁，也可以移動 Analyze / Move pivot table
TEC (Thermo-electric Cooler) 用途
Notes:
- TEC for CWDM: 控制power，因為 CWDM 的波長公差 +/- 6.5nm, 不是很關鍵
- TEC for DWDM: 控制波長，每一度c會造成 0.1nm 的波長飄移
- 原理是半導體材料的Peltier 效應，當直流電流經過兩種半導體的電偶時，一端吸熱，另一端放熱
Ref:
User S-matrix vs. Internal S-matrix
Notes:
在Lumerical 內，有兩種S-matrix
- User S matrix 是指定單一模態, port-specified.
- Internal S-matrix 是所有模態加總, fist cell and last cell. Not port-specified.
Ref:
QAM
Notes:
- QAM 是 2維的調變格式，包含 amplitude, phase
- QAM 結合兩個 carrier
- 這兩個 carrier 擁有相同的 frequency, 但不相同的 amplitude.
- 這兩個 carrier 稱為 in-phase (I) 跟 quadrature (Q)
- 標準的記法：2^n - QAM, 16QAM 表示 2^4, 每個 symbol 傳輸 4 bits.
Ref:
Bit rate vs. Symbol rate
Notes:
- Bit rate = symbol rate x coding (bits/ symbol) x polarization (typically 2)
- 舉例：16-QAM 傳輸 4 bits per symbol.
- 50 GBaud x 4 x 2 = 400 Gbits.
- Bit rate ：數位訊號每秒鐘跳變的最大速率，稱為訊號的數據速率
- 大部分並行(parallel)總線的數據速率和系統中時鐘的工作頻率一致.
- 串行(serial)總線就是將並行總線做時分復用.
Ref:
800G related standard
Notes:
IEEE
- 802.3ck :100, 200, and 400 Gbit/s Ethernet using 100 Gbit/s lanes
- 802.3df :200 Gb/s, 400 Gb/s and 800 Gb/s using 100 Gbit/s lanes
- 802.3dj :200 Gb/s, 400 Gb/s, 800 Gb/s and 1.6 Tbit/s using 200 Gbit/s lanes
- CEI 112G LR
- CEI 112G MR
- CEI 112G Linear
- CEI 112G XSR+
MRM (Micro Ring Modulator)
Notes:
- 優點：
- compact design suitable for SiPho.
- 改變折射率→ 改變notch wavelength.
- higher Q leads to considerable modulation.
- 缺點：
- Phase and Amplitude 交纏在一起
- Notch wavelength 需要溫度穩定.
- Higher Q rings are desirable but 頻寬較低.
- 調變原理：Carrier injection/ depletion 進行順向偏壓/ 逆向偏壓.
Ref:
Case temperature
Notes:
- 適用範圍：60m below sea level, and 1800m above sea
- Standard: 0-70c
- Extended: -5-85c
- Industrial: -40-85c
Ref:
- Telcordia GR-63-CORE, Issue 5, Dec 2017, NEBSTM Requirements: Physical Protection.
WSS (Wavelength Selective Switch) 波長選擇開關
Notes:
- 控制開關 C-band 的波長
- 用於 Telecom
- 有人形容是光通訊元件中的「聖杯」，很難製作、高成本
- 按技術原理分類：LCoS、DLP (TI)、MEMS
- 業界公司：Molex、O-Net、光迅、Lumentrum、VIAVI
Ref:
COM (Channel Operating Margin)
Notes:
- COM 是一個規範性的計算，對於CEI-LR。
- COM 的計算包含 Crosstalk, ISI, Channel loss.
- COM 可以被轉換成 VEC (Vertical Eye Closure).
- COM 沒辦法被直接量測出，只能從元件的量測，加上元件的規格去推導出，假設他們是LTI (Linear Time Invariant).
- 把會讓通道傳輸品質變差的因素當分母，訊號強度當分子
定義
- COM = 20log(A_signal/A_noise) dB
- 與 SNR 定義雷同!
Ref:
Nyquist frequency
Notes:
- Nyquist freq = 信號頻率中成分最高的頻率。
- 採樣率需大於Nyquist Freq 的兩倍，否則會發生混疊 (aliasing)
- 當採樣率剛好等於Nyquist freq的兩倍時，稱為Nyquist rate.
Ref:
特性阻抗Zo #50歐姆
Notes:
- 在均勻傳輸線，信號傳播時，在任何一處受到的順時阻抗都是相同的，這個順時阻抗可以表征傳輸線的特性，稱為特性阻抗(Zo)
- 自由空間的特性阻抗 Zo = sqrt(uo/epsilon0) = 120 pi = ~ 377 歐姆.
Ref:
Samtec, Santec, Semtech
Notes:
- Samtec: 互連connector
- Santec:Photonics tunable laser, 買下JGR optics instrument
- Semtech: IC廠商
Single end vs. Differential (單端 vs. 差分傳輸)
Note:
- For example, single end is 200mV, then differential is 400mV.
- Differential is 2x single end.
- Differential 可以克服噪音的問題，因為是兩根訊號線，即使有噪音，相減後也會抵消.
Ref:
BERT (Bit Error Rate Tester)
Notes:
- 儀器廠商：Anritsu, VIAVI, Multilane, EXFO
- 重要參數
- Baud rate
- # of channels
- Modulation format (NRZ, PAM4)
- Test pattern (PRBS)
- Signal amplitude
- Port type (QDD, OSFP)
- Size (Portable, chassis)
Ref:
電阻 vs. 阻抗 (Resistance vs. Impedance )
Notes:
- 阻抗是討論交流的信號，直流的信號僅討論電阻.
- 阻抗(Impedance)是交流電通過時，R, L, C對交流電的阻礙
- 阻抗參數 或稱為 Z 參數
- Z = R + jX
- 阻抗的實部是電阻，會轉化成熱能
- 阻抗的需部是電抗，會儲存能能量
- 為了數學運算方便，將阻抗取倒數：1/Z = 1/(R+jX) = G+ jB = Y (導納)
- G: 電導
- B: 電納
- 串聯適合用阻抗表達式，並聯適合用導納表達式
Ref:
S parameter
Notes
- S 參數是頻域的結果. 提供某頻率的損耗、相位、延時。
- 是電壓的比值。
- S 參數可以組合成 S 矩陣
- S 參數，儲存在Touchstone file 或 SnP 檔的標準文字檔中。目前市場上大部份常用的RF元件都提供這種免費檔.
- 在 Lumerical 裡面，user s martix 表示 S matrix，用來建構光元件的 compact model
- S 參數的埠(音同"部")分配，要小心標示方法。
- S 參數的數量 = 埠的數量平方，例如 3 埠的元件，有 9 個 S 參數
- S11, S12, S13, S21, S22, S23, S31, S32, S33
Ref
CMIS 5.1
Common Management Interface Specification
Notes
- 100G 電氣、SerDes 和最新的模組管理
- I2C-based interface
- 256 byte addressable memory window
- American notation of decimal number, 與SFF-8636 不同(採用ISO notation)
- Vendor-agnostic: 跨平台的
- chapter 5: Management interface
- MSL (Management Signaling Layer Control Signals)
- RAL ()
- 在光纖模組的產業規範內, 一筆資料都是 1 個 Byte, 也就是 8 個 bits.
- Data Address 也是以 1 個 Byte 做規定, 這樣一來, 總共會有 0 (00h) 到 255 (FFh) 總共 256 筆資料可以存放. 若有更多的資料需要存放, 這時這個 Device 裝置已經放不下了, 我們需要另外一個裝置來存放. 由於有多個裝置供讀取, 因此讀取之初, 就需先指定 Device Address 裝置位址. 光纖模組才知道, 系統端想問的是哪個裝置內的資料. 常用的 Device Address 為 A0h, A2h. SFF-8472 的 Memory Map 便是區分 A0h, A2h 兩個區塊, 如圖.
- Table 8-1 List of CMIS pageReserved are are futer use, and cannot be accessed.
- 裡面有對各種glossary的名詞解釋
- Default endianess (storage order):Big endian 最高的位元組放在最低的記憶體位址.
- Page 03h:
❓✅CMIS 與 DDM 的差別 (DDM 是SFF-8472 定義)，兩者的MSA 對應不同速率/Form factor
DDM function 與 CMIS 的差異?
- DDM (Digital Diagnostic Monitoring) 是定義在SFF-8472、SFF-8636 MSA內，
- CMIS 文件中並沒有DDM這個詞，而是VDM (Versatile Diagnostic Monitor).
Referencing Elements
- Bank index
- Page index
- Byte address
- Bank: Page: Byte
- 可以用dash separated 表示from to
- example:
- Banks 0-1
- Pages A0h-AFh
Ref.
公差分析
公差(Tolerance)
又稱為容許誤差，allowable error.
公差分析
公差值是一個將系統性能量化的計算，預測組裝之後的性能極限。
誤差來源
- 製造誤差
- 材料誤差
- 組裝公差
- 周圍引起的公差 (機械應力)
公差分析的三種方法
- 靈敏度法
- 反靈敏度法
- 蒙地卡羅法
其他
- Merit funciton (績效函數): 算耦合效率
- Sequential (序列)：可以算波動光學，用 excel 建模
- Non-sequential (非序列): 不可以算波動光學，用 CAD 建模
Sequential mode
Ref
Touchstone file vs. IBIS-AMI
Touchstone File
- 頻域的線性模擬器
- ASCII text.
- aka an SnP file.
- S1P file 表示 one port.
- S2P file 表示 two port.
- Touchstone file (.snp)是基於每個頻點的S參數, passive
- I/O Buffer Information Spec
- IBIS-AMI 是主動元件，例如driver
- 以表格列出 Current-Voltage 和 Voltage-time的關係
Ref
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