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Grados de temperatura: comercial, extendido, industrial

Cada hoja de datos especifica un rango de temperatura de caja, y el mismo PMD se vende en dos o tres grados que difieren solo en ese rango — y en la selección de láser, el cribado y el precio. Elegir el grado equivocado es invisible en el laboratorio y costoso en un armario exterior en enero. Esta página define los grados, explica qué cambia dentro del módulo con la temperatura, muestra cómo reconocer el grado a partir del número de parte, la etiqueta y la EEPROM, y enumera dónde corresponde cada grado.

Los grados

GradoMarcadoTemperatura de caja en funcionamientoAlmacenamientoDónde se usa
Comercial (C-temp)ninguno, -C, "standard"0 … +70 °C−40 … +85 °Ccentros de datos, oficinas, salas con climatización
Extendido (E-temp)-E, -X, a veces -T−5 … +85 °C (algunos −20 … +85)−40 … +85 °Csalas de telecomunicaciones sin climatización estricta, tarjetas de línea densas, PON OLT
Industrial (I-temp)-I, -IND, -40/85−40 … +85 °C−40 … +85 (−55 … +100 algunos)armarios exteriores, estaciones base, conmutadores industriales, PON ONU en exterior, vehículos, energía
Reforzado / especialdel fabricante−40 … +95 °C, −40 … +105 °C—RRU de fronthaul, militar, ferroviario

La "temperatura de caja" se mide en un punto definido de la carcasa del módulo, no ambiental: dentro de un conmutador la caja funciona 10–25 °C por encima de la sala, y el sensor de temperatura DDM se sitúa en la PCB o en el driver del láser, con una lectura unos grados más alta aún (Temperatura y voltaje).

Qué cambia con la temperatura dentro del módulo

EfectoMecanismoConsecuencia
Deriva de la longitud de onda del láserDFB ≈ +0,08–0,1 nm/°C, VCSEL ≈ +0,06 nm/°C, FP ≈ +0,4 nm/°Clos láseres CWDM no enfriados necesitan la ventana de canal de ±6,5–7 nm; los láseres DWDM necesitan un TEC (Láseres)
Sube la corriente umbral, baja la eficiencia de pendientefísica del semiconductorel bias sube, la potencia Tx cae salvo que el lazo APC lo compense — hasta el límite del driver (Bias del Tx y envejecimiento)
Se reducen la relación de extinción y los márgenes de ojodinámica de portadores más lenta a T alta; mayor RINpenalización de enlace de 0,5–2 dB en los extremos
Se degrada la sensibilidad del receptormayor corriente de oscuridad, ruido de TIA0,5–1,5 dB a +85 °C
Arranque en fríoláser por debajo del umbral, el TEC necesita tiempopuesta en marcha lenta a −40 °C; algunos módulos retrasan la habilitación de Tx
Temporización de la electrónicamárgenes de CDR/DSPen los extremos de una pieza C-temp aparecen LOL o errores de FEC
Mecánicosoldadura, alineación óptica, adhesivosel ciclado térmico envejece las juntas; las piezas I-temp se criban para esto
Vida útilaceleración de Arrheniusel desgaste del láser aproximadamente se reduce a la mitad por cada +10–15 °C de temperatura de unión (Fallos)

Un módulo I-temp no es solo "probado más frío": usa láseres seleccionados para una ventana amplia, un TEC donde el PMD necesita estabilidad de longitud de onda, una tabla de calibración de firmware que cubre todo el rango y, a menudo, un perfil de potencia de DSP distinto.

Reconocer el grado

DóndeQué buscar
Número de partesufijo -I, -X, -E, -T, -IND, "(I)" — gramáticas de fabricante en Numeración de partes; Cisco -I (industrial), HPE/Aruba con números J separados, Huawei/H3C -I, Nvidia normalmente solo comercial
Etiquetaimpreso "−40~85°C" o "I-temp"; a menudo nada en el comercial (Etiquetas)
Hoja de datos"Case operating temperature" en Absolute Maximum / Recommended Operating Conditions (Cómo leer una hoja de datos)
EEPROMno hay un campo de grado estándar. Indicios: umbrales de temperatura DDM — las piezas comerciales típicamente fijan HA ≈ +80…+85 °C / LA ≈ −5…−10 °C, las industriales HA ≈ +95…+100 °C / LA ≈ −45…−50 °C (Umbrales); algunos fabricantes codifican el grado en el área específica de fabricante o en el propio PN
Comportamientoun módulo comercial en un armario frío muestra bias bajo, potencia Tx baja y LOS en el arranque en frío; en uno caliente, bias alto y alarmas de temperatura crecientes

Umbrales DDM típicos por grado

UmbralComercialIndustrial
Alarma alta de temperatura+75 … +85 °C+90 … +100 °C
Advertencia alta de temperatura+70 … +80 °C+85 … +95 °C
Advertencia baja de temperatura0 … −5 °C−35 … −40 °C
Alarma baja de temperatura−5 … −10 °C−40 … −50 °C

Los fabricantes difieren; los pares anteriores son lo que hace que un módulo "parezca" I-temp en una lectura DDM.

Dónde corresponde cada grado

EntornoGradoPor qué
Conmutador de centro de datos, sala controladacomercialla caja se mantiene en 30–60 °C
Tarjeta de línea densa 400G/800G, pasillo caliente marginalextendido o comercial con alcance reducidoentrada 35–40 °C → caja cerca de 70
Sala de telecomunicaciones, sin aire acondicionadoextendidopicos de verano
Armario de calle exterior, ONU en poste, fronthaul RRUindustrial−40 en invierno, +60 ambiente en una caja calentada por el sol
Planta industrial, ferrocarril, subestación eléctricaindustrialtemperatura más vibración y polvo
ONT/ONU domésticacomercial (interior)—
DWDM/ER/ZR en cualquier entornocomprobar TEC y grado juntosel rango del TEC limita el ambiente utilizable

Coste y disponibilidad

Las piezas industriales cuestan más (obleas seleccionadas, cribado más largo, TEC) y existen para menos PMD: 1G/10G/25G SR-LR-ER-BiDi-CWDM, PON, 100G LR4/ER4 y fronthaul 25G/50G son comunes en I-temp; los módulos 400G+ y coherentes son casi siempre comerciales. Cuando no hay disponible una óptica I-temp, la solución es ambiental: recintos calentados/enfriados o un módulo de grado extendido con margen (Potencia y consumo).

En CodingBox

La temperatura DDM y los umbrales están en la pantalla Check: un par de umbrales inesperadamente ancho es el indicio más rápido de que un módulo es de grado industrial, un par estrecho en un módulo etiquetado -I es una cuestión de codificación o etiquetado. El PN de fabricante y el código de fecha muestran qué grado se envió realmente (Check transceiver, DDM en la aplicación).

Conmutadores industriales, sus límites ambientales y diseños sin ventilador — las cajas que necesitan estos grados: Clases de conmutadores y factores de forma.


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