Аналіз фактараў, якія абмяжоўваюць адлегласць перадачы аптычнага модуля

Аналіз фактараў, якія абмяжоўваюць адлегласць перадачы аптычнага модуля

Адлегласць перадачы аптычных модуляў абмежаваная спалучэннем фізічных і інжынерных фактараў, якія разам вызначаюць максімальную адлегласць, на якую аптычныя сігналы могуць эфектыўна перадавацца праз аптычнае валакно. У гэтым артыкуле тлумачацца некалькі найбольш распаўсюджаных абмежавальных фактараў.

Па-першае,тып і якасць аптычнай крыніцы святлаадыгрываюць вырашальную ролю. Прымяненне кароткіх ліній дасяжнасці звычайна выкарыстоўвае больш танныяСвятлодыёды або VCSEL-лазеры, у той час як перадачы сярэдняга і далёкага радыусу дзеяння абапіраюцца на больш высокую прадукцыйнасцьЛазеры DFB або EMLВыхадная магутнасць, спектральная шырыня і стабільнасць даўжыні хвалі непасрэдна ўплываюць на здольнасць перадачы.

Па-другое,згасанне валакназ'яўляецца адным з асноўных фактараў, якія абмяжоўваюць адлегласць перадачы. Па меры распаўсюджвання аптычных сігналаў праз валакно яны паступова слабеюць з-за паглынання матэрыялам, рэлееўскага рассейвання і страт на выгіб. Для аднакадравага валакна тыповае згасанне складае каля0,5 дБ/км пры 1310 нмі можа быць такім нізкім, як0,2–0,3 дБ/км пры 1550 нмУ адрозненне ад гэтага, шматмодавае валакно дэманструе значна большае згасанне3–4 дБ/км пры 850 нм, таму шматмодавыя сістэмы звычайна абмежаваныя кароткай дасяжнасцю сувязі ад некалькіх сотняў метраў да прыблізна 2 км.

Акрамя таго,эфекты рассейваннязначна абмяжоўваюць адлегласць перадачы высакахуткасных аптычных сігналаў. Дысперсія, у тым ліку дысперсія матэрыялу і дысперсія хвалявода, прыводзіць да пашырэння аптычных імпульсаў падчас перадачы, што прыводзіць да міжсімвальнай інтэрферэнцыі. Гэты эфект становіцца асабліва сур'ёзным пры хуткасцях перадачы дадзеных10 Гбіт/с і вышэйКаб паменшыць рассейванне, у сістэмах далёкай сувязі часта выкарыстоўваюццадысперсійна-кампенсацыйнае валакно (DCF)або выкарыстоўвацьлазеры з вузкай шырынёй лініі ў спалучэнні з перадавымі фарматамі мадуляцыі.

У той жа час,рабочая даўжыня хваліаптычнага модуля цесна звязана з далёкасцю перадачы.дыяпазон 850 нму асноўным выкарыстоўваецца для перадачы на ​​кароткія адлегласці па шматмодаваму валакну.дыяпазон 1310 нм, што адпавядае акну нулявой дысперсіі аднакаляровага валакна, падыходзіць для прымянення на сярэдніх адлегласцях10–40 кмГэтыдыяпазон 1550 нмзабяспечвае найменшае згасанне і сумяшчальны звалаконныя ўзмацняльнікі, легаваныя эрбіем (EDFA), што дазваляе яму шырока выкарыстоўвацца для сцэнарыяў перадачы на ​​вялікія і звышдалёкія адлегласці, якія перавышаюць40 км, напрыклад80 км ці нават 120 кмспасылкі.

Сама хуткасць перадачы таксама накладвае адваротнае абмежаванне на адлегласць. Больш высокая хуткасць перадачы дадзеных патрабуе больш жорсткіх суадносін сігнал/шум у прыёмніку, што прыводзіць да зніжэння адчувальнасці прыёмніка і скарачэння максімальнай дасяжнасці. Напрыклад, аптычны модуль, які падтрымлівае40 км пры хуткасці 1 Гбіт/сможа быць абмежаванаменш за 10 км пры хуткасці 100 Гбіт/с.

Акрамя таго,фактары навакольнага асяроддзя— такія як ваганні тэмпературы, празмернае выгінанне валакна, забруджванне раздыма і старэнне кампанентаў — могуць прывесці да дадатковых страт або адлюстраванняў, што яшчэ больш зніжае эфектыўную адлегласць перадачы. Варта таксама адзначыць, што валаконна-аптычная сувязь не заўсёды «чым карацей, тым лепш». Часта існуе...мінімальныя патрабаванні да адлегласці перадачы(напрыклад, аднакамандныя модулі звычайна патрабуюць ≥2 метраў), каб прадухіліць празмернае аптычнае адлюстраванне, якое можа дэстабілізаваць лазерную крыніцу.


Час публікацыі: 29 студзеня 2026 г.

  • Папярэдняе:
  • Далей: