Pagsusuri ng mga Salik na Naglilimita sa Distansya ng Transmisyon ng Optical Module

Ang distansya ng transmisyon ng mga optical module ay nililimitahan ng kombinasyon ng mga pisikal at inhinyerong salik, na magkasamang tumutukoy sa pinakamataas na distansya kung saan maaaring epektibong maipadala ang mga optical signal sa pamamagitan ng optical fiber. Ipinapaliwanag ng artikulong ito ang ilan sa mga pinakakaraniwang salik na naglilimita.

Una, anguri at kalidad ng pinagmumulan ng optical lightgumaganap ng isang mahalagang papel. Ang mga aplikasyon na malapit lang maabot ay karaniwang gumagamit ng mas mababang gastosMga LED o VCSEL laser, habang ang mga transmisyon na katamtaman at pangmatagalan ay umaasa sa mas mataas na pagganapMga laser na DFB o EMLAng output power, spectral width, at wavelength stability ay direktang nakakaapekto sa kakayahan ng transmission.

Pangalawa,pagpapahina ng hiblaay isa sa mga pangunahing salik na naglilimita sa distansya ng transmisyon. Habang lumalaganap ang mga optical signal sa fiber, unti-unti itong humihina dahil sa pagsipsip ng materyal, Rayleigh scattering, at mga bending losses. Para sa single-mode fiber, ang karaniwang attenuation ay humigit-kumulang0.5 dB/km sa 1310 nmat maaaring kasingbaba ng0.2–0.3 dB/km sa 1550 nmSa kabaligtaran, ang multimode fiber ay nagpapakita ng mas mataas na attenuation ng3–4 dB/km sa 850 nm, kaya naman ang mga multimode system ay karaniwang limitado sa mga komunikasyon na malapit lang maabot mula ilang daang metro hanggang humigit-kumulang 2 km.

Bilang karagdagan,mga epekto ng pagpapakalatmakabuluhang nililimitahan ang distansya ng transmisyon ng mga high-speed optical signal. Ang dispersion—kabilang ang material dispersion at waveguide dispersion—ay nagiging sanhi ng paglawak ng optical pulses habang nagpapadala, na humahantong sa interference sa pagitan ng mga simbolo. Ang epektong ito ay nagiging partikular na matindi sa mga data rate ng10 Gbps at pataasUpang mabawasan ang pagkalat, kadalasang gumagamit ng mga sistemang pangmatagalanhibla na nagpapalitan ng dispersion (DCF)o gamitinmga laser na may makitid na linya na sinamahan ng mga advanced na format ng modulasyon.

Kasabay nito, anghaba ng daluyong pang-operasyonng optical module ay malapit na nauugnay sa distansya ng transmisyon. Ang850 nm na bandaay pangunahing ginagamit para sa maigsing transmisyon sa pamamagitan ng multimode fiber.1310 nm na banda, na katumbas ng zero-dispersion window ng single-mode fiber, ay angkop para sa mga aplikasyon sa medium-distance ng10–40 kilometroAng1550 nm na bandanag-aalok ng pinakamababang attenuation at tugma samga erbium-doped fiber amplifier (EDFA), kaya malawakan itong ginagamit para sa mga senaryo ng transmisyon na pangmatagalan at pang-ultra-long-haul na lampas pa40 kilometro, tulad ng80 km o kahit 120 kmmga link.

Ang bilis ng transmisyon mismo ay nagpapataw din ng kabaligtarang limitasyon sa distansya. Ang mas mataas na bilis ng datos ay nangangailangan ng mas mahigpit na signal-to-noise ratios sa receiver, na nagreresulta sa nabawasang sensitivity ng receiver at mas maikling maximum reach. Halimbawa, ang isang optical module na sumusuporta sa40 km sa 1 Gbpsmaaaring limitado sawala pang 10 km sa 100 Gbps.

Bukod pa rito,mga salik sa kapaligiran—tulad ng pagbabago-bago ng temperatura, labis na pagbaluktot ng fiber, kontaminasyon ng connector, at pagtanda ng component—ay maaaring magdulot ng karagdagang mga pagkalugi o repleksyon, na lalong nagpapababa sa epektibong distansya ng transmisyon. Mahalaga ring tandaan na ang komunikasyon sa fiber-optic ay hindi palaging "mas maikli, mas mabuti." Kadalasan ay mayroongminimum na kinakailangan sa distansya ng transmisyon(halimbawa, ang mga single-mode module ay karaniwang nangangailangan ng ≥2 metro) upang maiwasan ang labis na optical reflection, na maaaring magpawalang-bisa sa pinagmumulan ng laser.