Collecte de données aux fins d’apprentissage machine des prochains véhicules autonomes de niveau 5

L’industrie automobile mondiale fait de rapides avancées vers des véhicules entièrement autonomes (de niveau 5)

L’industrie automobile mondiale fait de rapides avancées vers des véhicules entièrement autonomes (de niveau 5). De nombreux parcs automobiles concurrents parcourent des millions de kilomètres partout dans le monde pour amasser les données nécessaires pour alimenter et former l’intelligence artificielle essentielle à une autonomie complète. La précision de détection et la taille de l’ensemble de données nécessaires à ces systèmes d’apprentissage essentiels à la sécurité sont considérables, et il en va de même pour la bande passante, le rendement et la fiabilité des liaisons à haut débit sur lesquelles repose la collecte des données.

Description de l’application

Les systèmes de collecte de données de ces véhicules doivent fonctionner sans erreur, peu importe les conditions météorologiques, la visibilité ou la chaussée, afin d’améliorer la qualité et la précision des données. 

Former un algorithme en bon état de marche 

Les réseaux neuronaux doivent apprendre des ensembles de données représentatifs, notamment des exemples de conduite, de climat et de situations routières, pour garantir le fonctionnement fiable et irréprochable des futurs véhicules autonomes.

Recueillir des données

Pour amasser autant de données que possible sur l’environnement de conduite, un véhicule de collecte de données type comporte une multitude de capteurs (caméras et capteurs radars et LIDAR) qui lui permettent de recueillir des données sur 360 degrés. Des pétaoctets de données d’apprentissage sont ainsi transportés des capteurs vers l’ordinateur par les réseaux de collecte de données à haut débit et à large bande passante du véhicule.

Bien évidemment, les détails précis relatifs à l’instrumentation des divers fabricants ou fournisseurs ne sont pas du domaine public. On peut toutefois présumer que la quantité de données générées et la vitesse à laquelle elles sont générées reposent sur un système à large bande passante très robuste.

Avantages de l'émetteur-récepteur industriel  LightVISION VM

  • Bande passante de 50 G (4 TX ou 4 RX) à 150 G (12 TX ou 12 RX)
  • Câble optique léger et facile à intégrer
  • Longueur d’onde laser multimode de 850 nm
  • Connecteur de fibres optiques en parallèle standard MPO.
  • Offert avec des plages de température de qualité commerciale
    (de 0 °C à 70 °C) et industrielle (de −40 °C à 85 °C)
  • Conçu pour un environnement rigoureux et pour l’industrie automobile 
  • Connexion MTP/MPO standard
  • Module optique robuste vissable monté sur carte conforme à la directive RoHS et à encombrement réduit
  • Faible consommation d’énergie : <100 mW par voie
  • Portée de plus de 100 m sur le ruban de fibres OM3

Application développée en partenariat avec AED Engineering.

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application

Émetteur-récepteur industriel robuste LightVISION VM

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La technologie de la fibre optique est la seule façon d’assurer une collecte de données robuste, fiable et à large bande passante.

Miser sur la fibre optique pour une large bande passante

Le réseau de collecte de données et les systèmes informatiques de ces véhicules doivent :

  • Être reliés à des capteurs radars et LIDAR;
  • Être reliés à des caméras haute résolution;
  • Fournir une puissance de traitement et une capacité de stockage centralisées;
  • Fonctionner dans des environnements rigoureux.

Éliminer le goulot d’étranglement sur le réseau

Grâce à leur vitesse supérieure à celle des interconnexions en cuivre, les liaisons de données sur fibre optique éliminent le goulot d’étranglement au niveau du réseau de collecte de données et permettent de stocker des données non comprimées de grande qualité dans le véhicule.

Comme elle élimine les goulots d’étranglement dans le parcours des données, la liaison optique est la pierre angulaire d’un système de collecte de données.
Comme elle élimine les goulots d’étranglement dans le parcours des données, la liaison optique est la pierre angulaire d’un système de collecte de données.

Comme elle élimine les goulots d’étranglement dans le parcours des données, la liaison optique est la pierre angulaire d’un système de collecte de données.

LightVISION VM avec interface LightSNAP

Le module LightABLE VM est un module optique industriel robuste, vissable, conforme aux exigences RoHS muni d’une interface LightSNAP qui répond aux exigences de la collecte de donnée.

Le module LightABLEMC VM est un module optique industriel robuste, vissable, conforme aux exigences RoHS muni d’une interface LightSNAPMC. La connexion LightSNAP ajoute une interface optique enfichable MPO standard au module optique LightVISION. Cette combinaison permet de relier un câble MPO standard au module optique et de le fixer à la plaque frontale d’une boîte ou d’une carte de ligne. Vous obtenez ainsi une connexion MPO standard avec moteur optique robuste monté sur carte offrant à la fois un faible encombrement et un câblage optique pratique. De plus, le connecteur MPO est recouvert d’une coiffe pour éviter toute contamination par l’eau ou la poussière.

Interconnexion optique pour sous systèmes améliorés d’aéronefs militaires

Le LightABLE est maintenant utilisé dans nombre de sous systèmes du SH60K récemment mis à niveau des Forces japonaises d’autodéfense.

Le LightABLE est maintenant utilisé dans nombre de sous systèmes du SH60K récemment mis à niveau des Forces japonaises d’autodéfense.

Les aéronefs militaires sont des aéronefs à voilure tournante ou fixe qui sont utilisés dans le cadre de missions de combat ou de surveillance ou pour le transport de personnel ou d’approvisionnement militaires. De nombreuses flottes d’aéronefs militaires partout dans le monde ont été conçues pour être opérationnelles pendant plusieurs décennies. De nos jours, en raison de contraintes budgétaires, les administrations de la défense mettent l’accent sur l’amélioration et la modernisation des flottes d’aéronefs existantes en misant sur l’avionique, les commandes de vol, les systèmes d’armement et d’autres systèmes de pointe pour rendre leurs aéronefs plus efficaces et pour suivre l’évolution de la conduite moderne de la guerre.

De plus, plusieurs systèmes de surveillance servent de systèmes d’alarme pour accroître la connaissance de la situation des pilotes et pour réduire leur charge de travail. Des aéronefs de missions spéciales et des véhicules aériens sans pilote (UAV) sont aussi utilisés pour des missions de reconnaissance et de surveillance au delà de frontières terrestres et maritimes, d’où la nécessité de moderniser les systèmes de communications, navigation et surveillance (CSN)  dans les flottes militaires existantes.

Avantages offerts par l’émetteur-récepteur LightABLE

  • Petite taille : moins de 5 mm de haut
  • Robustesse : certifié à la norme MIL-STD 883 pour la résistance aux chocs et aux vibrations
  • Étanchéité : résistance à l’humidité et aux chocs thermiques
  • Température de stockage : de −57 °C à 125 °C
  • Performance : jusqu’à 12.5 Gbps/voie de −40 °C à 100 °C
  • Taux d’erreur binaire : aussi bas que 10−15
  • Sensibilité : −12 dBm
  • Éprouvé : des milliers de modules utilisés dans les domaines de l’aérospatiale et de la défense
  • Faible consommation d’énergie : 100 mW/voie

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application

LightABLE SR12 embedded transceivers

Modules émetteurs-récepterus  LightABLE LM 50G et  150G

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Description de l'application

Bon nombre de forces militaires renouvellent leurs flottes d’aéronefs militaires en améliorant les sous systèmes ou en ajoutant de nouveaux.

Bon nombre de forces militaires renouvellent leurs flottes d’aéronefs militaires en améliorant les sous systèmes ou en ajoutant de nouveaux.
  • Contre mesures infrarouges
  • Radars modernisés
  • Systèmes de connaissance de la situation
  • Liaison de données dans le poste de pilotage
  • Équipement de communication intégrés de poste de pilotage
  • Ordinateurs de gestion de mission
  • Affichage, y compris collimateur de pilotage
  • Systèmes aéroportés de collecte de renseignement
  • Systèmes de guidage de précision
  • Systèmes de communications, navigation et surveillance (CSN)

Amélioration axée sur la technologie et les composantes commerciales sur étagère (COTS)

L’industrie étant contrainte de rendre plus efficients les systèmes visant à moderniser l’avionique, elle utilise de plus en plus la technologie COTS. Les composantes et les systèmes d’avionique COTS offrent de nombreux avantages : ils réduisent le cycle de conception, sont plus abordables et peuvent être utilisés sur de multiples plateformes.
L’utilisation accrue de systèmes COTS dans les aéronefs militaires devrait créer de nouvelles occasions pour les fournisseurs de pénétrer le marché de l’amélioration, de la mise à niveau et de la modernisation des aéronefs militaires.

Interconnexion optique pour l’amélioration, la mise à niveau et la modernisation des sous systèmes des aéronefs militaires

Comme expliqué plus haut, un système de défense doit absolument moderniser ses aéronefs pour continuer de remplir ses fonctions. Les interconnexions optiques offrent une large bande passante pour soutenir les radars à balayage électronique actif, les caméras à haute résolution et d’autres sous systèmes de pointe. De plus, en raison de leur immunité électromagnétique et de leurs faibles dimension, poids et puissance consommée, les interconnexions optiques s’imposent comme choix pour les aéronefs modernes.
Les modules optiques intégrés robustes de Reflex Photonics, qui offrent un faible encombrement, une E/S à densité élevée et une faible consommation d’énergie, ont permis à nombre de sous systèmes d’aéronefs d’afficher le haut rendement et la grande fiabilité qu’exige la modernisation des aéronefs.

Récepteur d’alerte radar (RWR)
Détecteur de départ de missile (DDM)
Radar à balayage électronique actif
Ordinateurs de mission
Collimateur de pilotage
Écran multifonction (MFD)
Liaison de données
Affichages et viseurs de casque
Systèmes de gestion du poste de pilotage
Systèmes de ciblage
Charges utiles de type optronique
Bus optiques
En raison de leur immunité électromagnétique et de leurs faibles dimension, poids et puissance consommée, les interconnexions optiques s’imposent comme choix pour les aéronefs modernes

Mise à niveau des émetteurs-récepteurs pour les câbles optiques 100 μm des aéronefs

Mise à niveau des émetteurs-récepteurs pour les câbles optiques 100 μm des aéronefs

Le module optique embarqué LightABLEMC peut soutenir directement les câbles optiques de 100 µm que l’on trouve couramment dans les plus vieux aéronefs. Il est donc inutile de changer les câbles pour accroître la bande passante d’interconnexion.

Reflex Photonics a résolu ce problème en démontrant que son émetteur-récepteur optique LightABLE peut fonctionner sans erreurs à 10 Gbps avec d’anciens câbles optiques de 100 µm, ce qui permet d’éviter leur remplacement.

Interconnexion optique pour caméras à haute vitesse et à large bande passante 10GigE et 40GigE

La visionique bénéficiera de la bande passante élevée de l'émetteur-récepteur optique industriel LightVISION

Le LightVISIONMC VM avec emQSFP+ agit comme un module QSFP+, mais il est de plus petite taille et consomme moins d'énergie, en plus d'offrir une gamme de température industrielle, de multiples options de montage sur carte et une capacité de montage sur carte ou en bord de carte. Ce nouveau module optique surpassera le module QSFP+ sur différents plans et s'appuie sur la fiabilité éprouvée et la conception robuste des produits de Reflex Photonics. Ce nouveau dispositif convient tout à fait aux caméras à haute vitesse 40GigE et aux applications de visionique particulièrement exigeantes.

Description de l'application

Une caméra  40GigE peut générer jusqu'à 40 Gbps de données qui doivent être transférées du capteur vers un serveur ou un ordinateur via un lien rapide et fiable. Dans le monde de la connectivité à large bande passante, chacun sait que l'intégrité du signal a tendance à se détériorer à un débit de transmission de plus de 10 Gbps sur des liens traditionnels en cuivre. À de tels débits, une liaison optique est la seule solution viable pour le transfert de l'information générée par ces dispositifs à large bande passante. Les intégrateurs de caméras 40GigE offrent donc maintenant des caméras qui comportent un module optique capable d'effectuer une conversion électro-optique à plus de 40 Gbps. C'est dans ce but que les concepteurs de caméras considéraient jusqu'à présent les dispositifs QSFP+.

Reflex Photonics est fière d'offrir une solution innovatrice qui intègre les capacités d'un module QSFP+ dans un format qui est sept fois moins encombrant, qui offre différentes possibilités de montage sur carte et qui consomme moins d'énergie. Le LightVISION donne aux concepteurs de caméras la capacité d'imaginer un produit plus compact et plus fiable qui peut être utilisé dans des environnements rigoureux.

Avantages offers par l'émetteur-récepteur industriel  LightVISION  

  • Adapté aux applications automobile et aux environnements hostiles.
  • Remplacement de la technologie QSFP+.
  • Motor optique de nouvelle génération (emQSFP+).
  • Interopérabilité avec le QSFP+.
  • Hauteur de l'assemblage flexible avec les connecteurs intermédiaires.
  • Connexion MPO standard.
  • Module optique intégré en parallèle compact, vissable, robuste de taille réduite
  • Performance : jusqu'à 50G de −40 ºC à 85 ºC .
  • Consommation réduite : >100 mW par voie.
  • Bande passante de  50G (sur voies 4TX ou 4 RX).
  • Laser multimode à longueur d'onde de 850 nm.
  • Portée supérieure à 100 m sur cable OM3.
  • Connecteur à fibre optique parallèle MPO standard.
  • Compatibilité 100GBASE-SR4.

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application

Module industriel LightVISION

Module émetteur-récepteur  industriel robuste LightVISION.

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LightVISION avec interface LightSNAP

Le LightVISION est un module optique industriel, conforme à la directive RoHS, robuste et vissable avec interface LightSNAPMC. Le LightSNAP ajoute une interface optique enfichable MPO standard au module LightVISION. Cette combinaison permet de relier un câble MPO standard au boîtier de la caméra et à la carte de saisie d'images.
On obtient ainsi une connexion MPO standard avec moteur optique robuste monté sur carte offrant à la fois un faible encombrement et un câblage optique pratique. De plus, le connecteur MPO est recouvert d'une coiffe pour éviter toute contamination par l'eau ou la poussière.

Émetteur-récepteur industriel robuste LightVISION VM

Le module LightVISION est offert avec émetteur à 2, 4, 6, 8, 10 ou 12 voies, récepteur à 2, 4, 6, 8, 10 ou 12 voies ou émetteur-récepteur à 4+4 voies.

Assemblage du connecteur intermédiaire LGA et de la carte LightVISION.

Assemblage du connecteur intermédiaire LGA et de la carte LightVISION.

Comparaison de taille entre un module QSFP+ et un transducteur LightVISION VM.

Comparaison de taille entre un module QSFP+ (en haut) et un transducteur LightVISION VM (en bas).
Le LightVISION occupe sept fois moins d'espace qu'un module QSFP+.

Émetteur-récepteur industriel robuste LightVISION VM

Comparaison des caractéristiques du LightVISION et d'un module QSFP+

  QSFP+ LightVISION
Dimensions (longueur × largeur × hauteur) en mm 72 × 18 × 9 23 × 14 × 5
Température (ºC) de 0 à 70 de −40 à 85
Options de montage Peu Multiple
Montage direct sur carte Non Oui
Consommation <1.25 W <1 W
Interface MTP/MPO Oui Oui
Conformité à la directive RoHS Oui Oui
Prix Faible Faible
Compatibilité 100GBASE-SR4 Oui Oui
Enfichable à chaud Oui Non
Interface I2C Oui Oui
Émission de 850 nm Oui Oui
Fibre OM3 Oui Oui
Example d'intégration du LightVISION VM dans un boitier  de caméra haute résolution.

Example d'intégration du LightVISION VM dans un boitier de caméra haute résolution.

Interconnexion optique dans les engins spatiaux en orbite basse

Un satellite peut faire un usage intensif d’émetteurs-récepteurs optiques.

Faisant fond sur son expertise dans la fabrication de modules de communication optiques embarqués pour la défense et l’aérospatiale, Reflex Photonics lance des émetteurs-récepteurs optiques résistants aux effets du rayonnement pour le marché de l’aérospatiale avec l’introduction des gammes de produits « protégés contre les rayonnements » SpaceABLEMC et SpaceCONEXMC.

Description de l'application

Lorsque des composants tels que des émetteurs-récepteurs optiques embarqués sont déployés dans l’espace sur un satellite ou un engin spatial, ils sont exposés à des protons et à des ions lourds provenant des rayons cosmiques et des éruptions solaires. Le matériel déployé en LEO (orbite basse : altitudes de 500 à 2 000 km) doit donc être protégé contre les rayonnements, contrairement à la majorité du matériel électronique conçu pour un usage terrestre. Les particules chargées sont piégées par le champ électromagnétique terrestre sur deux zones principales appelées « ceintures de Van Allen ». La ceinture intérieure à une altitude de 500 à 6 000 km et chevauche l’orbite basse dans laquelle on trouvera la plupart des satellites concernés par cette application.

Les particules chargées sont piégées par le champ électromagnétique terrestre sur deux zones principales appelées « ceintures de Van Allen »

Le blindage n’est pas la solution

Si on accroît l’épaisseur du blindage d’un système, la fluence de protons de basse énergie sera réduite, alors que la fluence de protons d’énergie supérieure à 50 MeV sera à peine affectée. Bien que le blindage permette de réduire la fluence de protons de basse énergie, l’interaction entre les protons et le matériel de blindage génère un rayonnement secondaire.
Ce rayonnement prend la forme de rayons gamma, de neutrons, de protons, d’électrons, de particules alpha et de noyaux plus lourds. Les émetteurs-récepteurs optiques protégés contre les rayonnements SpacetABLE et SpaceCONEX, qui ont une résistance intrinsèque aux rayonnements, se prêtent donc bien aux applications d’interconnexion optique dans les engins spatiaux en orbite basse.

Avantages des solutions optiques pour environnement spatial de Reflex Photonics

  • Respect des exigences de faibles dimension, poids et puissance consommée (SWaP) les plus élevées
  • Émetteur-récepteur le plus petit sur le marché et de faible poids
  • Soumis à des essais de résistance aux ions lourds
  • Soumis à des essais de résistance aux rayons gamma
  • Soumis à des essais de résistance aux protons de basse et haute énergie
  • Soumis à des essais d’acceptation de processus et de lot de la Coopération européenne à la normalisation dans le domaine spatial (ECSS)
  • Émetteur-récepteur optique en parallèle à 12 voies
  • Jusqu’à 12,5 Gbps/voie de −40 ºC à 100 ºC 
  • Taux d’erreur binaire : aussi bas que 10−15
  • Sensibilité : aussi élevée que 12 dBm

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application

Émetteurs-récepteurs protégés contre les rayonnements LightSPACE

Émetteurs-récepteurs protégés contre les rayonnements SpaceABLE 150G et SpaceABLE 50G

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Émetteurs-récepteurs protégés contre les rayonnements SpaceABLE

SpaceABLE radiation hardened optical transceivers

Nous prenons toutes les menaces environnementales très au sérieux lorsqu’il s’agit de qualifier nos modules protégés contre les rayonnements. C’est pourquoi nous avons déployé tant d’efforts pour tester la résistance de nos émetteurs-récepteurs aux ions lourds, aux protons et aux rayons gamma. Les émetteurs-récepteurs protégés contre les rayonnements ou « pour environnement spatial » de Reflex Photonics sont conçus pour résister à des doses de rayonnement supérieures à 100 krad.
De plus, tous nos dispositifs sont soumis aux essais d’acceptation de processus et de lot ECSS et une présélection des composants est effectuée pour chaque lot d’émetteurs-récepteurs vendu pour cette application.

Sommaire des essais de rayonnement

Essai de rayonnement no 1

Essai de résistance aux protons : dose totale de rayonnements non ionisants (TNID)
Essai effectué à KVI – Université de Groningen, aux Pays-Bas.

Essai de rayonnement no 2

Essai de résistance aux ions lourds : effet et déclenchement d’une particule isolée (SEE et SEL)
Essai effectué à l’Université A&M du Texas, aux États-Unis.

Essai de rayonnement no 3

Essai de résistance aux rayons gamma avec cobalt 60 : dose totale de rayonnements ionisants (TID) (MILSTD883G, méthode 1019.7)
Essai effectué chez TRAD à Toulouse, en France.

Le SpacetABLE a aussi réussi les qualifications standards LightABLE

  • Essais de résistance aux vibrations conformément à la norme MILSTD883, méthode 2007.3
  • Essais de résistance aux chocs mécaniques conformément à la norme MILSTD883, méthode 2002.4
  • Essais de résistance aux chocs thermiques conformément à la norme MILSTD883, méthode 1011.9
  • Essais de résistance à la chaleur humide conformément à la norme MILSTD202, méthode 103B
  • Essais de résistance à la conservation au froid conformément à la norme MILSTD810, méthode 502.5
  • Essais de cyclage thermique conformément à la norme MILSTD883, méthode 1010.8

Références

Stephen Buchner, Paul Marshall, Scott Kniffin et Ken LaBel. « Proton testing guidelines », NASA/Goddard Space Flight Center, 2002.
Doug Sinclair et Jonathan Dyer. « Radiation Effects and COTS Parts in SmallSats », SSC, 2013.

Mise à niveau des émetteurs-récepteurs pour les câbles optiques 100 μm des aéronefs

Le module optique embarqué LightABLE peut soutenir directement les câbles optiques de 100 µm que l’on trouve couramment dans les plus vieux aéronefs.

Le module optique embarqué LightABLEMC peut soutenir directement les câbles optiques de 100 µm que l’on trouve couramment dans les plus vieux aéronefs. Il est donc inutile de changer les câbles pour accroître la bande passante d’interconnexion. Les capteurs et les systèmes informatiques plus récents ou améliorés offrent des avantages considérables pour les aéronefs militaires et commerciaux existants, mais ils requièrent souvent une bande passante d’interconnexion de 10 Gbps ou plus. Le coût de remplacement des plus anciens câbles optiques de 100 µm en vue de soutenir cette augmentation de la bande passante peut toutefois être prohibitif.
Reflex Photonics a résolu ce problème en démontrant que son émetteur-récepteur optique LightABLE peut fonctionner sans erreurs à 10 Gbps avec d’anciens câbles optiques de 100 µm, ce qui permet d’éviter leur remplacement. En outre, l’émetteur-récepteur LightABLE fonctionnera avec de plus récents câbles optiques de 50 µm (OM3, OM4 ou OM5) pour offrir une bande passante d’interconnexion supérieure à 25 Gpbs sur une distance pouvant atteindre 100 m.

Objectif

Mettre à l’épreuve le rendement des émetteurs-récepteurs LightABLE de série LM avec une interface optique à gradient d’indice de 100/140 µm dans une gamme de température de -40 °C à 85 °C.

Caractéristiques de la fibre

100/140 µm fiber
50/125 µm fiber

Comparaison entre une fibre de 100/140 µm (à gauche) et une fibre de 50/125 µm (à droite).
La même échelle est employée pour les deux images. La fibre de 100/140 µm est la fibre BF04432-01 100/140 – 250 fibres d’OFS.

Avantages offerts par l’émetteur-récepteur LightABLE

  • Émetteur-récepteur duplex intégral de 120G avec 12 voies de transmission et 12 voies de réception fonctionnant jusqu’à 12,5 Gbps par voie.
  • Connecteur à férule MT à 12 voies pour des applications à courte distance (jusqu’à 100 m) sur fibre multimode OM3.
  • Faible consommation d’énergie : 1,8 W par module optique.
  • Dimensions réduites (L × H × P) : 24 mm × 5 mm × 13 mm.
  • Certifié à la norme MIL-STD-883 pour la résistance aux chocs et aux vibrations.
  • Fonctionnement dans une gamme de température industrielle : de -40 °C à 100 °C.
  • Taux d’erreur binaire de 10-15.
  • Sensibilité du récepteur : -12 dBm.
  • Permet une interface optique sur panneau frontal.

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application

LightABLE SR12 embedded transceivers

Modules émetteurs-récepterus  LightABLE LM 50G et  150G

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Rendement optique de l’émetteur

Exemple de diagrammes de l’œil (transmission à 3,3 V) sur les pièces enfichables de la série LM SR4.

Diagramme des tests de rendement optique de l’émetteur
Eye diagram with 50/125 OM3 interface

10,3125 Gbps à 85 °C
Voie 1 L00C1775 avec fibre optique OM3 50/125

Eye diagram with 100/140 fiber interface

10,3125 Gbps à 85 °C
Voie 1 L00C1813 avec fibre optique 100/140 avec modes embrouillés

Observations

Les diagrammes de l’œil sont identiques, avec une incertitude des mesures normale.
Les principaux éléments, comme la gigue, le taux d’extinction, le pourcentage de croisement et la puissance moyenne, sont maintenus et demeurent fidèles à la spécification. Les fibres optiques spiralées 100/140 et l’interface MT aux fibres 50/125 ont été placées dans le four pour prendre les mesures à 85 °C et −40 °C.

Résultats en matière de sensibilité du récepteur

Diagramme des tests en matière de sensibilité du récepteur

Des essais de sensibilité ont été effectués sur deux modules SR4 et deux modules SR12, où le profil binaire d’un signal PRBS-31 généré par un module de transmission de référence est appliqué à une fibre spiralée de 100/140 µm. Les signaux embrouillés des fibres 100/140 sont alors appliqués au récepteur pour une mesure du taux d’erreurs. Un des modules SR4 a aussi été soumis à des essais à des températures de 85 °C et -40 °C. La mesure est précise à 0,5 dBm.

* L’essai de sensibilité mesure la puissance optique nécessaire pour obtenir un taux d’erreur binaire de 10-12 avec un signal PRBS-31.

Observations

  • Les essais de sensibilité du transmetteur qui ont été effectués avec une interface fibre 100/140 (entièrement embrouillée) ne montrent aucun impact observable sur la dépendance à la température de la sensibilité.
  • Les essais de sensibilité du récepteur qui ont été effectués avec une interface fibre 100/140 (entièrement embrouillée) montrent une sensibilité réduite de tout au plus 1 dB, pour toutes les conditions mises à l’essai, comparativement à la sensibilité d’un réseau de fibres OM3 de 50/125 µm.

Système d’examen des défauts à haute vitesse axé sur la MEB

Wafer inspection

Les défis en matière d’examen des défauts auxquels se heurtent les fabricants de puces prennent de l’ampleur à mesure que les processus passent à une technologie de nœuds de plus en plus petits, comme 10 nm et 7 nm. La capacité de distinguer les défauts destructeurs des défauts viables repose de plus en plus sur des techniques d’imagerie haut de gamme. La résolution des capteurs et la vitesse de capture doivent augmenter en même temps afin d’améliorer le débit de la machine et de capturer efficacement le plus petit défaut.

Description de l’application

Wafer inspection

Les intégrateurs de systèmes d’examen des défauts de semiconducteurs axés sur la microscopie électronique à balayage (MEB) doivent intégrer des capteurs à haute résolution et à fréquence d’images élevée, ce qui représente tout un défi. En outre, les nouvelles machines intelligentes avec processus adaptatif en temps réel permettant une classification plus précise des défauts s’appuient aussi sur un transfert de données plus rapide et plus efficace. Ces systèmes de pointe doivent donc transférer plus de données du capteur à l’ordinateur. Ils ont aussi besoin d’une liaison de données extrêmement fiable qui ne produira pas de bruit.
Pour assurer l’intégrité des données, une liaison fiable et un transfert de données exempt d’erreurs à un débit supérieur à 10 Gbps, la liaison optique est la seule option viable.

Pourquoi choisir les émetteurs-récepteurs optiques de Reflex Photonics

Les émetteurs-récepteurs de Reflex Photonics permettent le transfert d’une grande quantité de données critiques du point A au point B dans n’importe quel processus industriel à grand volume de données. Nos émetteurs-récepteurs optiques en parallèle embarqués LightABLEMC et SNAP12 peuvent fonctionner jusqu’à hauteur de 150 Gbps et affichent un taux d’erreur binaire inférieur à E-15 dans une gamme de température industrielle. Avec ces composants, le transfert de données ne sera jamais un goulot d’étranglement pour les procédures de classification des défauts en temps réel.

Les émetteurs-récepteurs Reflex Photonics permettent le transfert d’une grande quantité de données critiques dans les processus industriel à grand volume de données.

Les émetteurs-récepteurs embarqués LightABLE SR12 et SNAP12 font un transfert de données à un débit pouvant atteindre 150 Gbps du capteur du système d’examen des défauts axé sur la MEB au microcontrôleur du système ou jusqu’à l’ordinateur. De plus, ces émetteurs-récepteurs embarqués offrent une souplesse optimale en ce qui concerne les options de montage sur carte et facilitent la conception des circuits.

Boucler la boucle

Une grande quantité de données fiables est une bonne chose, mais des données plus utiles, c’est encore mieux. Les machines intelligentes dans l’industrie 4.0 ont aussi tendance à produire une boucle fermée pour intégrer un processus adaptatif et ainsi accroître la qualité de la capture des défauts en temps réel.
Nos émetteurs-récepteurs optiques peuvent aussi être utilisés sur le canal de commande pour permettre l’envoi de tonnes de données de contrôle et ainsi faciliter l’adaptation en temps réel de processus complexes. 

Avantages de l’utilisation des émetteurs-récepteurs optiques SNAP12 et LightABLE

  • Approche sur carte avec optique embarquée
  • Taux d’erreur binaire inférieur à E-15
  • Faible contribution de la gigue
  • Versions enfichable, avec montage en surface et avec boîtier LGA
  • Microcontrôleur intégré
  • Gamme de température industrielle
  • Jusqu’à 150 Gbps par module
  • Solide bilan comme FEO des systèmes d’examen des défauts de plaquette axé sur la MEB

Module ou émetteurs-récepteurs utilisés pour cette application

LightABLE SR12 embedded transceivers

Module SNAP12 et émetteur-récepteur LightABLE LM 50G et 150G

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Système de divertissement et de connectivité à bord

Les AVDS de innovative Advantage pour les applications de divertissement et connectivité à bord utilisent les émetteurs-récepteurs SNAP12.

Les noeuds AVDS pour les applications IFEC utilisent les émetteurs-récepteurs SNAP12.

Système ADVS pour le divertissement et de connectivité à bord

Les modules émetteur-récepteur SNAP12 permettent des liaisons optiques multicanaux de haute performance conçues pour la communication de données et les applications informatiques à haute vitesse. 
Les modules fonctionnent à un débit pouvant atteindre 10.3125 Gbps par voie dans les gammes de température de catégories commerciale et industrielle. La distance d’interconnexion peut atteindre 300  m.
Le système AVDS (Audio Video Distribution System) développé par Innovative Advantage présente de nombreux bénéfices par rapport aux solutions concurrentes.

Système AVDS (Audio video distribution systems) pour les applications de divertissement et de connectivité à bord.

 

Citation d’Innovative Advantage

L’AVDS permet de réduire le nombre de câbles, le poids et l’encombrement. L’AVDS est le seul système qui utilise une topologie de réseau distribué sans réduire la qualité du signal en le comprimant.
L’AVDS achemine les signaux à leur pleine largeur de bande non comprimée (jusqu’à 3 Gbps par signal), ce qui signifie que vous obtenez la plus grande qualité possible. L’absence de temps d’attente signifie que les jeux vidéo et les présentations ont maintenant leur place sur le réseau!
L’architecture en anneaux redondante de l’AVDS offre une tolérance aux défaillances sans pareille. Le réseau d’interconnexions à fibres optiques a un poids moindre et n’est pas sensible aux interférences électromagnétiques ni aux boucles de terre. Vous pouvez maintenant visionner un film Blu-Ray sans faire de compromis sur le plan de la qualité!

Avantages de l’utilisation d’émetteurs-récepteurs SNAP12 

  • Capacité de diffusion de vidéos non compressées - diffusion de la plus haute qualité 
  • Réduction du câblage de l’aéronef 
  • Réduction du poids du système 
  • Tolérance aux défaillances 
  • Tolérance aux interférences, aux chocs électromagnétiques et à la foudre que n'offre pas les interconnexions en cuivre
  • Douze voies optiques en parallèle indépendants 
  • Débit : 10.3125 Gbps, 6,25 Gbps ou 3,125 Gbps 
  • Température de fonctionnement de catégories industrielle (de −40 °C à 95 °C) et commerciale (de 0 °C à 70 °C) 
  • Consommation d’énergie type de 100 mW/voie 
  • Montage en bord de carte 
  • Interconnexion MPO/MTP standard 
  • Bloc d’alimentation unique de 3,3 V 
  • Versions multimodes OM3 et OM4 
  • Indifférent aux protocoles de données 

Apprenez-en plus sur le système AVDS développé par Innovative Advantage pour les applications IFES.

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application :

Émetteur-récepteurs embarqué SNAP 12

Émetteur-récepteur embarqué SNAP12

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Active Optical Module

Active optical module de Meritec

Active Optical Module

Active Optical Module

Meritec, en collaboration avec Reflex Photonics, a créé un convertisseur de support EO compact et robuste de 40 Gbps conforme à la norme ANSI/VITA 76. Le Active Optical Module ( module optique actif) offre une solution simple pour l’augmentation de la portée de signaux électriques à haute vitesse en les convertissant en signaux optiques. La transmission sans erreur avec une densité élevée E/S de 40 Gbps sur une distance de 100 m a été contrôlée dans des conditions environnementales rigoureuses.
L’interface électrique utilise un connecteur circulaire de calibre 17, alors que l’interface optique est une férule optique MT à 12 fibres intégrée à un connecteur circulaire de calibre 11. Le convertisseur de support a une longueur de seulement 7 cm.

Citation de Meritec

La norme VITA 76 définit un système de connexion E/S en cuivre à large bande passante qui comprend des prises de raccordement et des fiches d’extrémité de câbles. La prise de raccordement est un connecteur qui respecte les exigences relatives aux connecteurs circulaires de la norme MIL-DTL-38999M, série III. Cette innovation consiste en une fiche d’extrémité de câble de petit format qui convertit des signaux RF électriques de l’interface en cuivre en signaux optiques au moyen d’un émetteur-récepteur LightABLE SR4 de Reflex Photonics.

Avantages de l’utilisation d’émetteurs-récepteurs LightABLE

  • Conversion de signaux RF en signaux optiques
  • Émetteur-récepteur optique duplex intégral avec quatre voies de transmission et quatre voies de réception en parallèle, chacune distribuant un signal de 10 Gbps.
  • Dispositif entièrement conçu pour un environnement rigoureux, conformément aux exigences relatives aux chocs et aux vibrations MIL-STD 883.
  • Fonctionnement dans une gamme de température industrielle (de –40 ºC à 85 ºC).
  • Transmission de données sur une distance de 100 m avec un taux  d’erreur binaire de plus de 10-13 et un diagramme de l’œil grand ouvert.
  • Sensibilité du récepteur : –12 dBm.
  • Dimensions réduites (L × H × P) : 24 mm × 5 mm × 13 mm.
  • Faible consommation d’énergie : 1,8 W lorsque les huit voies sont activées.

Apprenez en plus sur le Active Optical Module de Meritec

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application

Émetteur-récepteurs embarqué robuste LightABLE SR4

Émetteur-récepteur embarqué LightABLE LM 50G et 150G

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Boîtier de circuits optiques intégrés

Boîtier de circuits optiques intégrés Light on Board

Le boîtier de circuits optiques intégrés Light on Board® offert par Reflex Photonics réunit des puces définies par l'utilisateur (ASIC, FPGA, processeurs, commutateurs, etc.) et des moteurs optiques modulaires pour accroître les capacités E/S des boîtiers de circuits intégrés et les cartes de circuits standards.
Dans la gamme de produits Light on Board, plusieurs variétés de puces définies par l’utilisateur peuvent être ciblées, plus précisément celles qui exigent des interfaces à voies multiples, basse puissance et très haute vitesse qui seraient normalement connectées à des dispositifs optiques E/S, comme des modules enfichables SFP ou QSFP. Différents boîtiers de circuits optiques intégrés sur mesure peuvent être créés, le nombre de voies, le rapport d’entrées et de sorties, le débit de données et les paramètres personnalisés pouvant tous être conçus en fonction d’une technologie ASIC donnée.

Caractéristiques du boîtier de circuits optiques intégrés

  • Signalisation haute performance 28G/56G
  • De plus petite taille
  • Construction simplifiée de la carte mère (basse vitesse, puissance et commande)
  • Assemblage de système et matériaux à moindre coût
  • Enfichable et fonctionnalité de noyau modulaire
  • Mises à niveau remplaçables sur site
  • Ports sur plaque avant ultra dense
  • Plus faible consommation d'énergie électrique

Caractéristiques techniques du boîtier de circuits optiques intégrés générique

  • Empreintes conformes aux normes JEDEC
  • Pas broche/bille de 2,54 mm, 1,27 mm et 1 mm
  • Jusqu'à 21×21 réseaux PGA (externes au boîtier)
  • Jusqu'à 35×35 réseaux LGA (externes au boîtier)
  • Boîtier d'une hauteur inférieure à 7,0 mm (excluant la dissipation thermique)
  • De 4 à 192 ports optiques bidirectionnels
  • Boîtiers sur mesure offerts avec des rapports variables
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Convertisseur de support VPX

VPX Media Converter

Convertisseur de support VPX

Amphenol Aerospace, un chef de file mondial en produits d’interconnexion robustes de haute performance, offre le convertisseur de support VPX 6U le plus avancé au moyen des modules optiques embarqués robustes de Reflex Photonics. Ce nouveau produit convertit les signaux à haute vitesse de fond de panier en signaux Ethernet électriques et optiques.
Le convertisseur de support VPX est offert avec un connecteur optique VITA66.1 et prend en charge 32 × 10GBASE-SR ou 8 × 40GBASE-SR.

Citation d’Amphenol Aerospace

Le convertisseur de support et de protocole VPX robuste offre une connectivité Ethernet 1G, 10G et jusqu’à 40G grâce à des circuits de conversion 1GBASE-T, 10GBASE-T et Fiber Base-SR. Il comporte plusieurs formats de conversion du cuivre et de la fibre dans un boîtier qui respecte les exigences en matière de résistance aux chocs et aux vibrations et à des plages de température rigoureuses de la norme MIL-STD-810. Les modules VPX 3U et 6U sont munis de connecteurs internes et de câbles de sous-systèmes correspondants, ainsi que d’un plein ensemble de produits d’essai et d’intégration. 
Ce module se prête tout particulièrement aux applications dans des conditions rigoureuses, où il faut une intégration réseau pour relier divers capteurs, enregistreurs, processeurs, moteurs d’affichage et autres dispositifs en réseau. Il a été conçu pour une intégration prête à l’emploi avec des unités centrales VPX, des commutateurs et d’autres dispositifs commerciaux.

Avantages de l’utilisation d’émetteurs-récepteurs LightABLE

  • Conversion de signaux électriques à haute vitesse de fond de panier en signaux E/S Ethernet optiques et électriques avant.
  • Connexion directe fibre MT à un connecteur VITA 66.1 
  • Dimensions réduites (L × H × P) : 24 mm × 5 mm × 13 mm.
  • Faible consommation d’énergie : 100 mW/voie.
  • Débit E/S élevé : 10 Gbps/voie.
  • Haute performance de –40 ºC à 100 ºC.
  • Taux d’erreur binaire : supérieur à 10-12.
  • Sensibilité du récepteur : –12 dBm.
  • Robustesse : certifié à la norme MIL-STD-883 pour la résistance aux chocs et aux vibrations.

Apprenez-en plus sur le Convertisseur de support VPX de Amphenol Aerospace

Émetteur-récepteur utilisé dans cette application

LightABLE SR4 embedded transceivers

Émetteur-récepteur embarqué LightABLE LM 50G et 150G

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