Analiza faktora koji ograničavaju udaljenost prijenosa optičkog modula

Analiza faktora koji ograničavaju udaljenost prijenosa optičkog modula

Udaljenost prijenosa optičkih modula ograničena je kombinacijom fizičkih i inženjerskih čimbenika, koji zajedno određuju maksimalnu udaljenost na kojoj se optički signali mogu učinkovito prenositi kroz optička vlakna. Ovaj članak objašnjava nekoliko najčešćih ograničavajućih čimbenika.

Prvo,vrsta i kvaliteta optičkog izvora svjetlostiigraju odlučujuću ulogu. Primjene kratkog dometa obično koriste jeftinijeLED diode ili VCSEL laseri, dok se mjenjači srednjeg i dugog dometa oslanjaju na veće performanseDFB ili EML laseriIzlazna snaga, spektralna širina i stabilnost valne duljine izravno utječu na sposobnost prijenosa.

Drugi,slabljenje vlakanaje jedan od ključnih čimbenika koji ograničavaju udaljenost prijenosa. Kako se optički signali šire kroz vlakno, oni postupno slabe zbog apsorpcije materijala, Rayleighovog raspršenja i gubitaka savijanja. Za jednomodno vlakno, tipično slabljenje je oko0,5 dB/km na 1310 nmi može biti nisko kao0,2–0,3 dB/km na 1550 nmNasuprot tome, višemodno vlakno pokazuje mnogo veće slabljenje3–4 dB/km na 850 nm, zbog čega su višemodni sustavi općenito ograničeni na komunikacije kratkog dometa u rasponu od nekoliko stotina metara do otprilike 2 km.

Osim toga,učinci disperzijeznačajno ograničavaju udaljenost prijenosa optičkih signala velike brzine. Disperzija - uključujući disperziju materijala i disperziju valovoda - uzrokuje širenje optičkih impulsa tijekom prijenosa, što dovodi do interferencije među simbolima. Ovaj učinak postaje posebno ozbiljan pri brzinama prijenosa podataka od10 Gbps i višeKako bi se ublažila disperzija, sustavi na duge relacije često koristevlakna za kompenzaciju disperzije (DCF)ili koristitelaseri uske širine linije u kombinaciji s naprednim formatima modulacije.

Istovremeno,radna valna duljinaoptičkog modula usko je povezan s udaljenošću prijenosa.pojas od 850 nmse uglavnom koristi za prijenos na kratkom dometu preko višemodnog vlakna.pojas od 1310 nm, što odgovara prozoru nulte disperzije jednomodnog vlakna, prikladno je za primjene na srednjim udaljenostima10–40 km. Thepojas od 1550 nmnudi najniže prigušenje i kompatibilan je serbijem dopirana vlaknasta pojačala (EDFA), što ga čini široko korištenim za scenarije prijenosa na velike i ultra velike udaljenosti izvan40 km, kao što su80 km ili čak 120 kmpoveznice.

Sama brzina prijenosa također nameće inverzno ograničenje na udaljenost. Veće brzine prijenosa podataka zahtijevaju stroži omjer signala i šuma na prijemniku, što rezultira smanjenom osjetljivošću prijemnika i kraćim maksimalnim dosegom. Na primjer, optički modul koji podržava40 km pri 1 Gbpsmože biti ograničeno namanje od 10 km pri 100 Gbps.

Nadalje,čimbenici okoliša— poput temperaturnih fluktuacija, pretjeranog savijanja vlakana, kontaminacije konektora i starenja komponenti — mogu uzrokovati dodatne gubitke ili refleksije, što dodatno smanjuje učinkovitu udaljenost prijenosa. Također vrijedi napomenuti da komunikacija optičkim vlaknima nije uvijek „što kraća, to bolja“. Često postojiminimalni zahtjev za udaljenost prijenosa(na primjer, jednomodni moduli obično zahtijevaju ≥2 metra) kako bi se spriječila prekomjerna optička refleksija, koja može destabilizirati laserski izvor.


Vrijeme objave: 29. siječnja 2026.

  • Prethodno:
  • Sljedeći: