Odległość transmisji modułów optycznych jest ograniczona przez kombinację czynników fizycznych i inżynieryjnych, które razem określają maksymalną odległość, na jaką sygnały optyczne mogą być efektywnie przesyłane światłowodem. W tym artykule wyjaśniono kilka najczęstszych czynników ograniczających.
Po pierwsze,rodzaj i jakość źródła światła optycznegoodgrywają decydującą rolę. Aplikacje o krótkim zasięgu zazwyczaj wykorzystują tańszeDiody LED lub lasery VCSELpodczas gdy przekładnie o średnim i długim zasięgu wymagają wyższej wydajnościLasery DFB lub EMLMoc wyjściowa, szerokość widmowa i stabilność długości fali mają bezpośredni wpływ na zdolność transmisji.
Drugi,tłumienie włókienjest jednym z głównych czynników ograniczających odległość transmisji. W miarę propagacji sygnałów optycznych w światłowodzie, ulegają one stopniowemu osłabieniu z powodu absorpcji materiału, rozpraszania Rayleigha i strat zgięciowych. W przypadku światłowodu jednomodowego typowe tłumienie wynosi około0,5 dB/km przy 1310 nmi może być tak niski jak0,2–0,3 dB/km przy 1550 nmW przeciwieństwie do tego, światłowód wielomodowy charakteryzuje się znacznie wyższym tłumieniem3–4 dB/km przy 850 nmdlatego też systemy wielomodowe są na ogół ograniczone do komunikacji krótkiego zasięgu od kilkuset metrów do około 2 km.
Ponadto,efekty dyspersjiznacząco ograniczają odległość transmisji szybkich sygnałów optycznych. Dyspersja – w tym dyspersja materiałowa i dyspersja falowodowa – powoduje poszerzenie impulsów optycznych podczas transmisji, co prowadzi do interferencji międzysymbolowej. Efekt ten staje się szczególnie dotkliwy przy szybkościach transmisji danych rzędu10 Gbps i więcejAby ograniczyć rozproszenie, systemy dalekiego zasięgu często wykorzystująwłókno kompensujące dyspersję (DCF)lub użyjlasery o wąskiej szerokości linii połączone z zaawansowanymi formatami modulacji.
W tym samym czasie,długość fali roboczejmodułu optycznego jest ściśle powiązany z odległością transmisji.Pasmo 850 nmjest używany głównie do transmisji na krótkie odległości przez światłowód wielomodowy.Pasmo 1310 nm, odpowiadający oknu zerowej dyspersji światłowodu jednomodowego, nadaje się do zastosowań na średnich odległościach10–40 kilometrów. TenPasmo 1550 nmzapewnia najniższe tłumienie i jest kompatybilny zwzmacniacze światłowodowe domieszkowane erbem (EDFA), co czyni go szeroko stosowanym w scenariuszach przesyłu na duże i bardzo duże odległości40 kilometrów, takie jak80 km, a nawet 120 kmspinki do mankietów.
Sama prędkość transmisji również nakłada odwrotne ograniczenie na odległość. Wyższe prędkości transmisji danych wymagają ściślejszego stosunku sygnału do szumu w odbiorniku, co skutkuje zmniejszoną czułością odbiornika i krótszym zasięgiem maksymalnym. Na przykład moduł optyczny obsługujący…40 km przy 1 Gbpsmoże być ograniczony domniej niż 10 km przy 100 Gbps.
Ponadto,czynniki środowiskowe— takie jak wahania temperatury, nadmierne wyginanie włókien, zanieczyszczenie złączy i starzenie się komponentów — mogą powodować dodatkowe straty lub odbicia, dodatkowo zmniejszając efektywny zasięg transmisji. Warto również zauważyć, że komunikacja światłowodowa nie zawsze jest „im krótsza, tym lepsza”. Często występujeminimalna wymagana odległość transmisji(na przykład moduły jednomodowe zwykle wymagają ≥2 metrów), aby zapobiec nadmiernym odbiciom optycznym, które mogą destabilizować źródło lasera.
Czas publikacji: 29-01-2026