Temperaturklassen: kommerziell, erweitert, industriell

Jedes Datenblatt gibt einen Gehäusetemperaturbereich an, und dieselbe PMD wird in zwei oder drei Klassen verkauft, die sich allein in diesem Bereich unterscheiden — sowie in Laserauswahl, Screening und Preis. Die falsche Klasse zu wählen, fällt im Labor nicht auf und wird im Außenschrank im Januar teuer. Diese Seite definiert die Klassen, erklärt, was sich im Modul mit der Temperatur ändert, zeigt, wie sich die Klasse anhand von Teilenummer, Label und EEPROM erkennen lässt, und listet auf, wohin jede Klasse gehört.

Die Klassen

Klasse	Kennzeichnung	Betriebs-Gehäusetemperatur	Lagerung	Einsatzbereich
Kommerziell (C-Temp)	keine, `-C`, „Standard“	0 … +70 °C	−40 … +85 °C	Rechenzentren, Büros, klimatisierte Räume
Erweitert (E-Temp)	`-E`, `-X`, teilweise `-T`	−5 … +85 °C (teils −20 … +85)	−40 … +85 °C	Telekom-Räume ohne strenge Klimatisierung, dichte Line-Cards, PON-OLT
Industriell (I-Temp)	`-I`, `-IND`, `-40/85`	−40 … +85 °C	−40 … +85 (teils −55 … +100)	Außenschränke, Basisstationen, Industrie-Switches, PON-ONU im Außenbereich, Fahrzeuge, Energieversorgung
Verstärkt / speziell	herstellerspezifisch	−40 … +95 °C, −40 … +105 °C	—	Fronthaul-RRU, Militär, Bahn

„Gehäusetemperatur“ wird an einem definierten Punkt auf dem Modulgehäuse gemessen, nicht in der Umgebung: In einem Switch liegt das Gehäuse 10–25 °C über der Raumtemperatur, und der DDM-Temperatursensor sitzt auf der Platine oder im Lasertreiber und zeigt noch einmal einige Grad mehr (Temperatur & Spannung).

Was sich mit der Temperatur im Modul ändert

Effekt	Mechanismus	Folge
Wellenlängendrift des Lasers	DFB ≈ +0,08–0,1 nm/°C, VCSEL ≈ +0,06 nm/°C, FP ≈ +0,4 nm/°C	ungekühlte CWDM-Laser benötigen das ±6,5–7 nm breite Kanalfenster; DWDM-Laser benötigen einen TEC (Laser)
Schwellenstrom steigt, Steilheit sinkt	Halbleiterphysik	Bias steigt, Tx-Leistung sinkt, sofern die APC-Regelschleife nicht gegensteuert — bis zur Grenze des Treibers (Tx-Bias & Alterung)
Extinktionsverhältnis und Augenreserven schrumpfen	langsamere Ladungsträgerdynamik bei hoher T; höheres RIN	Link-Penalty von 0,5–2 dB an den Extremen
Empfängerempfindlichkeit verschlechtert sich	höherer Dunkelstrom, TIA-Rauschen	0,5–1,5 dB bei +85 °C
Kaltstart	Laser unter der Schwelle, TEC braucht Zeit	langsamer Hochlauf bei −40 °C; manche Module verzögern die Tx-Freigabe
Timing der Elektronik	CDR/DSP-Reserven	an den Extremen eines C-Temp-Bauteils treten LOL- oder FEC-Fehler auf
Mechanik	Lötstellen, Optikausrichtung, Klebstoffe	Temperaturwechsel altert Verbindungen; I-Temp-Teile werden dafür gescreent
Lebensdauer	Arrhenius-Beschleunigung	die Lebensdauer des Lasers halbiert sich etwa alle +10–15 °C Sperrschichttemperatur (Ausfälle)

Ein I-Temp-Modul ist nicht einfach nur „kälter getestet“: Es verwendet Laser, die für ein breites Fenster selektiert sind, einen TEC, wo die PMD Wellenlängenstabilität benötigt, eine Firmware-Kalibriertabelle über den gesamten Bereich und oft ein anderes DSP-Leistungsprofil.

Die Klasse erkennen

Wo	Worauf zu achten ist
Teilenummer	Suffix `-I`, `-X`, `-E`, `-T`, `-IND`, „(I)“ — Herstellerschemata in Teilenummern; Cisco `-I` (industriell), HPE/Aruba separate J-Nummern, Huawei/H3C `-I`, Nvidia meist nur kommerziell
Label	Aufdruck „−40~85°C“ oder „I-temp“; bei kommerziellen Modulen oft kein Hinweis (Labels)
Datenblatt	„Case operating temperature“ in Absolute Maximum / Recommended Operating Conditions (Datenblätter lesen)
EEPROM	kein Standardfeld für die Klasse. Hinweise: DDM-Temperaturschwellen — kommerzielle Module setzen typischerweise HA ≈ +80…+85 °C / LA ≈ −5…−10 °C, industrielle HA ≈ +95…+100 °C / LA ≈ −45…−50 °C (Schwellwerte); manche Hersteller kodieren die Klasse im herstellerspezifischen Bereich oder in der PN selbst
Verhalten	ein kommerzielles Modul in einem kalten Schrank zeigt beim Kaltstart niedrigen Bias, niedrige Tx-Leistung und LOS; in einem heißen Schrank hohen Bias und steigende Temperaturalarme

Typische DDM-Schwellwerte nach Klasse

Schwellwert	Kommerziell	Industriell
Temperatur High-Alarm	+75 … +85 °C	+90 … +100 °C
Temperatur High-Warnung	+70 … +80 °C	+85 … +95 °C
Temperatur Low-Warnung	0 … −5 °C	−35 … −40 °C
Temperatur Low-Alarm	−5 … −10 °C	−40 … −50 °C

Die Werte unterscheiden sich je nach Hersteller; die obigen Paare sind es, die ein Modul in einem DDM-Readout „wie“ I-Temp aussehen lassen.

Wohin welche Klasse gehört

Umgebung	Klasse	Warum
Rechenzentrums-Switch, klimatisierter Raum	kommerziell	Gehäuse bleibt bei 30–60 °C
Dichte 400G/800G-Line-Card, Hot Aisle grenzwertig	erweitert oder kommerziell mit reduzierter Reichweite	Lufteinlass 35–40 °C → Gehäuse nahe 70
Telekom-Raum ohne Klimaanlage	erweitert	Sommerspitzen
Außenschrank an der Straße, mastmontierte ONU, RRU-Fronthaul	industriell	−40 im Winter, +60 Umgebungstemperatur in einem sonnenerhitzten Gehäuse
Industrieanlage, Bahn, Umspannwerk	industriell	Temperatur plus Vibration und Staub
Heim-ONT/ONU	kommerziell (Innenbereich)	—
DWDM/ER/ZR in jeder Umgebung	TEC und Klasse gemeinsam prüfen	der TEC-Bereich begrenzt die nutzbare Umgebungstemperatur

Kosten und Verfügbarkeit

Industrielle Teile kosten mehr (selektierte Dies, längeres Screening, TEC) und existieren für weniger PMDs: 1G/10G/25G SR-LR-ER-BiDi-CWDM, PON, 100G LR4/ER4 und Fronthaul 25G/50G sind bei I-Temp verbreitet; 400G+ und kohärente Module sind fast immer kommerziell. Ist keine I-Temp-Optik verfügbar, liegt die Lösung in der Umgebung: beheizte/gekühlte Gehäuse oder ein Modul der erweiterten Klasse mit Reserve (Leistung & Verbrauch).

In CodingBox

Die DDM-Temperatur und die Schwellwerte stehen auf dem Check-Bildschirm: ein unerwartet breites Schwellwertpaar ist der schnellste Hinweis, dass ein Modul industrieller Klasse ist; ein schmales Paar bei einem mit -I gekennzeichneten Modul ist eine Frage der Kodierung oder Beschriftung. Die Hersteller-PN und der Datumscode zeigen, welche Klasse tatsächlich ausgeliefert wurde (Check transceiver, DDM in der App).

Industrielle Switches, ihre Umgebungsgrenzen und lüfterlose Bauformen — die Geräte, die diese Klassen benötigen: Switch-Klassen & Formfaktoren.

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