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 faktora, koji zajedno određuju maksimalnu udaljenost na kojoj se optički signali mogu efikasno prenositi kroz optičko vlakno. Ovaj članak objašnjava nekoliko najčešćih ograničavajućih faktora.

Prvo,vrsta i kvalitet 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 talasne dužine direktno utiču na sposobnost prenosa.

Drugo,slabljenje vlakanaje jedan od ključnih faktora koji ograničavaju udaljenost prijenosa. Kako se optički signali šire kroz vlakno, oni postepeno 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 multimodni sistemi uglavnom ograničeni na komunikacije kratkog dometa, u rasponu od nekoliko stotina metara do približno 2 km.

Osim toga,efekti disperzijeznačajno ograničavaju udaljenost prijenosa optičkih signala velike brzine. Disperzija - uključujući disperziju materijala i disperziju valovoda - uzrokuje širenje optičkih impulsa tokom prijenosa, što dovodi do interferencije među simbolima. Ovaj efekat postaje posebno ozbiljan pri brzinama prijenosa podataka10 Gbps i višeDa bi se ublažila disperzija, sistemi za duge relacije često koristevlakna za kompenzaciju disperzije (DCF)ili koristiteLaseri uske širine linije kombinovani sa naprednim formatima modulacije.

Istovremeno,radna talasna dužinaoptičkog modula je usko povezan s udaljenošću prijenosa.opseg od 850 nmse uglavnom koristi za prijenos na kratkom dometu preko multimodnog optičkog vlakna.1310 nm opseg, što odgovara prozoru nulte disperzije jednomodnog vlakna, pogodno je za primjene na srednjim udaljenostima10–40 km. Theopseg od 1550 nmnudi najniže slabljenje i kompatibilan je saerbijem 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 kmlinkovi.

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

Nadalje,faktori okoline— kao što su temperaturne fluktuacije, prekomjerno savijanje vlakana, kontaminacija konektora i starenje komponenti — mogu uzrokovati dodatne gubitke ili refleksije, što dodatno smanjuje efektivnu udaljenost prijenosa. Također vrijedi napomenuti da komunikacija putem optičkih vlakana 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. januar 2026.

  • Prethodno:
  • Sljedeće: