Temperatura y tensión de alimentación

La temperatura y la Vcc son los dos monitores de DDM que la gente se salta, hasta que un módulo que «funcionaba bien» empieza a fallar cada tarde, o un lote muere un año antes de tiempo. La temperatura impulsa el envejecimiento del láser, la longitud de onda, la polarización y la sensibilidad del receptor; la tensión decide si la electrónica del módulo funciona siquiera. Esta página explica qué significan los dos números, qué los cambia, qué cambian ellos a su vez, y qué hacer con ellos.

Temperatura

Qué se mide

El sensor está en la placa del módulo o dentro del controlador, no en el chip del láser. Marca unos grados por encima de la carcasa y muy por debajo de la unión del láser. Las especificaciones de temperatura de carcasa en las hojas de datos se refieren a la carcasa; el valor de DDM la sigue con un desplazamiento.

Grado	Temperatura de carcasa	Dónde
Comercial (C-temp)	0 … +70 °C	la mayoría de la óptica de centro de datos y empresarial
Extendido (E-temp)	−5 … +70 o −10 … +80 °C	muchos módulos de largo alcance y PON
Industrial (I-temp)	−40 … +85 °C	exteriores, estaciones celulares, switches industriales

Lecturas típicas: 20–35 °C en el banco, 25–55 °C en un switch poblado, 60–70 °C en un panel frontal 1U denso con mal flujo de aire o con un vecino de cobre 10GBASE-T.

Qué cambia la temperatura

Efecto	Magnitud	Consecuencia
Longitud de onda del láser	DFB ≈ 0,08–0,1 nm/°C; VCSEL ≈ 0,06 nm/°C; FP ≈ 0,3–0,5 nm/°C con saltos de modo	CWDM (rejilla de 20 nm, filtro ±6,5 nm) tolera un DFB sin enfriar entre 0–70 °C; DWDM (rejilla de 0,8 nm) no lo tolera, de ahí los láseres enfriados por TEC (Bandas de longitud de onda)
Corriente de umbral y de polarización	≈ +1 %/°C para DFB	el APC aumenta la polarización; véase Corriente de polarización de Tx y envejecimiento del láser
Potencia de salida a corriente fija	cae con la temperatura	oculto por el APC hasta el límite del driver
Sensibilidad del receptor	se degrada 0,5–1 dB de 25 °C a 70 °C; la ganancia del APD depende fuertemente de la temperatura (compensada internamente)	los enlaces marginales fallan en días calurosos
Vida útil del láser	se reduce aproximadamente a la mitad por cada +10 °C (Arrhenius)	un módulo a 65 °C envejece unas cuatro veces más rápido que uno a 45 °C
Precisión del DDM	la calibración se mantiene dentro de especificación en el rango de funcionamiento; fuera de él, las lecturas derivan	confíe menos cerca de los límites
Comportamiento del módulo en la alarma alta	marca banderas y luego, según el fabricante: limitación, silenciamiento de Tx o nada; el host puede deshabilitar el puerto	Potencia y térmica

De dónde viene el calor

La disipación propia del módulo: de 0,8 W (SFP+ SR) a 15–20 W (800G, ZR coherente).
Los módulos vecinos en un panel frontal denso: la jaula más caliente suele ser la del medio.
Un desajuste en la dirección del flujo de aire (chasis de delante hacia atrás con módulos de atrás hacia delante), filtros bloqueados, paneles ciegos faltantes y jaulas vacías sin tapas antipolvo.
El SFP+ de cobre (10GBASE-T), con 2,5–4 W en una jaula diseñada para 1,5 W, se calienta a sí mismo y a ambos vecinos.
El encapsulado: un stick PON dentro de un router doméstico o un módulo en una caja exterior sellada funciona 15–25 °C por encima del ambiente.

Umbrales

Umbrales de fábrica típicos para un módulo comercial: alarma alta 75–80 °C, advertencia alta 70 °C, advertencia baja −5 … 0 °C, alarma baja −10 … −5 °C. Un módulo que vive a 68 °C no está «bien porque no hay alarma»: está al límite de su especificación con una vida útil reducida a la cuarta parte (Umbrales y alarmas).

Láseres enfriados: temperatura del láser y corriente del TEC

Los módulos DWDM, muchos ER/ZR y 100G LR4 llevan un enfriador termoeléctrico. Dos monitores opcionales lo describen: la temperatura del láser (el punto de consigna, típicamente 25–45 °C, mantenido dentro de ±0,1–0,5 °C) y la corriente del TEC (con signo: positivo = enfriando, negativo = calentando, en porcentaje del máximo o en mA). Un TEC cerca del 100 % significa que el módulo está luchando contra su entorno y la longitud de onda está a punto de salirse del filtro; una temperatura del láser que ya no mantiene el punto de consigna significa que el TEC ha fallado (Transceptores sintonizables).

Tensión de alimentación

Qué se mide

La Vcc se mide dentro del módulo, después del conector, el limitador de corriente de irrupción y el filtro: típicamente 50–150 mV por debajo del riel del host. Especificación: 3,3 V ± 5 % (3,135–3,465 V). Umbrales típicos: alarma baja 2,9–3,0 V, advertencia baja 3,1 V, advertencia alta 3,5 V, alarma alta 3,6 V.

Qué le dice la tensión

Lectura	Significado
3,20–3,40 V, estable	normal
3,10–3,20 V	el riel del host está débil o el puerto está cargado (módulo de alta potencia, muchos vecinos); vigile con tráfico completo
< 3,1 V o cayendo con carga	caída de tensión: reinicios, ráfagas de LOS, fallo de Tx, ciclos de «módulo no detectado»; un problema de alimentación del host, no de la óptica
> 3,47 V	fallo del regulador del host; puede acortar la vida del módulo
0,00 V o 6,55 V	error de calibración o de lectura, no de física (Precisión y límites)
Varios módulos en una misma tarjeta, todos bajos	el riel de 3,3 V de la tarjeta o su conector; típico tras añadir módulos de alta potencia a una tarjeta de línea antigua

La Vcc rara vez explica una degradación lenta, pero a menudo explica fallos intermitentes que siguen la carga de tráfico o la inserción de otro módulo en la misma tarjeta. También es lo primero que hay que comprobar en el banco cuando un módulo está «muerto»: un programador o cuna que no puede suministrar la clase de potencia del módulo lo muestra como Vcc baja o como un módulo que se reinicia durante las lecturas (Errores de lectura y escritura de EEPROM).

Lista de verificación

Lea la temperatura y la Vcc junto con los valores ópticos; regístrelos.
Compare la temperatura con los módulos vecinos: un módulo caliente en una fila fresca es un problema propio (clase de alta potencia, avería); una fila caliente es cosa del flujo de aire.
Correlacione las caídas intermitentes con la hora del día y con las tendencias de temperatura.
En los módulos enfriados, vigile la corriente del TEC y la temperatura del láser, no solo la temperatura de carcasa.
Correlacione las caídas de Vcc con los picos de tráfico y con la inserción de otros módulos.
Mantenga los módulos por debajo de 60 °C cuando pueda: es la forma más barata de alargarles la vida.

En CodingBox

DDM muestra la temperatura y la Vcc frente a los propios umbrales del módulo y los registra; los monitores opcionales de temperatura del láser y corriente del TEC aparecen en los módulos que los implementan. Los umbrales son editables en el EEPROM editor; ajustar una advertencia de temperatura al nivel que su entorno nunca debería alcanzar es un uso legítimo.

Grados comercial, extendido e industrial, pares de umbrales típicos por grado y qué cambia dentro del módulo con la temperatura: Grados de temperatura.

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