ოპტიკური მოდულის გადაცემის მანძილის შემზღუდავი ფაქტორების ანალიზი

ოპტიკური მოდულების გადაცემის მანძილი შეზღუდულია ფიზიკური და საინჟინრო ფაქტორების კომბინაციით, რომლებიც ერთად განსაზღვრავენ მაქსიმალურ მანძილს, რომელზეც ოპტიკური სიგნალების ეფექტურად გადაცემა შესაძლებელია ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელის მეშვეობით. ეს სტატია განმარტავს რამდენიმე ყველაზე გავრცელებულ შემზღუდველ ფაქტორს.

პირველ რიგში,ოპტიკური სინათლის წყაროს ტიპი და ხარისხიგადამწყვეტ როლს თამაშობს. მოკლევადიანი გამოყენებისთვის, როგორც წესი, გამოიყენება დაბალი ღირებულებისLED-ები ან VCSEL ლაზერები, ხოლო საშუალო და გრძელი დიაპაზონის ტრანსმისიები უფრო მაღალი ხარისხისააDFB ან EML ლაზერებიგამომავალი სიმძლავრე, სპექტრული სიგანე და ტალღის სიგრძის სტაბილურობა პირდაპირ გავლენას ახდენს გადაცემის შესაძლებლობაზე.

მეორე,ბოჭკოვანი შესუსტებაგადაცემის მანძილის შემზღუდავი ერთ-ერთი ძირითადი ფაქტორია. როდესაც ოპტიკური სიგნალები ბოჭკოში ვრცელდება, ისინი თანდათან სუსტდებიან მასალის შთანთქმის, რელეის გაფანტვის და მოხრის დანაკარგების გამო. ერთმოდიანი ბოჭკოსთვის, ტიპიური შესუსტება დაახლოებით0.5 დბ/კმ 1310 ნმ-ზედა შეიძლება იყოს ისეთივე დაბალი, როგორც0.2–0.3 დბ/კმ 1550 ნმ-ზეამის საპირისპიროდ, მულტიმოდური ბოჭკო ავლენს გაცილებით მაღალ შესუსტებას3–4 დბ/კმ 850 ნმ-ზე, სწორედ ამიტომ, მრავალმოდური სისტემები, როგორც წესი, შემოიფარგლება მოკლე მანძილზე კომუნიკაციებით, რამდენიმე ასეული მეტრიდან დაახლოებით 2 კმ-მდე.

გარდა ამისა,დისპერსიის ეფექტებიმნიშვნელოვნად ზღუდავს მაღალსიჩქარიანი ოპტიკური სიგნალების გადაცემის მანძილს. დისპერსია, მათ შორის მასალის დისპერსია და ტალღის გამტარი დისპერსია, იწვევს ოპტიკური იმპულსების გაფართოებას გადაცემის დროს, რაც იწვევს სიმბოლოებს შორის ჩარევას. ეს ეფექტი განსაკუთრებით მწვავე ხდება მონაცემთა გადაცემის სიჩქარეზე.10 გბიტი/წმ და მეტიდისპერსიის შესამცირებლად, შორ მანძილზე გადაადგილების სისტემები ხშირად იყენებენდისპერსიის კომპენსაციის ბოჭკო (DCF)ან გამოიყენეთვიწრო ხაზის სიგანის ლაზერები, რომლებიც შერწყმულია მოწინავე მოდულაციის ფორმატებთან.

ამავდროულად,ოპერაციული ტალღის სიგრძეოპტიკური მოდულის მუშაობა მჭიდრო კავშირშია გადაცემის მანძილთან.850 ნმ დიაპაზონიძირითადად გამოიყენება მულტიმოდური ბოჭკოვანი საშუალებით მოკლე მანძილზე გადაცემისთვის.1310 ნმ დიაპაზონი, რომელიც შეესაბამება ერთმოდიანი ბოჭკოს ნულოვანი დისპერსიის ფანჯარას, შესაფერისია საშუალო დისტანციებზე აპლიკაციებისთვის.10–40 კმ. ის1550 ნმ დიაპაზონიგთავაზობთ ყველაზე დაბალ შესუსტებას და თავსებადიაერბიუმით დოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები (EDFA)რაც მას ფართოდ გამოიყენებს როგორც შორ მანძილზე, ასევე ულტრაშორ მანძილზე გადაცემის სცენარებისთვის, გარდა ამისა,40 კმ, როგორიცაა80 კმ ან თუნდაც 120 კმბმულები.

გადაცემის სიჩქარე თავად აწესებს მანძილზე უკუშეზღუდულ შეზღუდვას. მონაცემთა გადაცემის უფრო მაღალი სიჩქარე მიმღებში სიგნალ-ხმაურის უფრო მკაცრ თანაფარდობას მოითხოვს, რაც იწვევს მიმღების მგრძნობელობის შემცირებას და მაქსიმალური დაფარვის შემცირებას. მაგალითად, ოპტიკური მოდული, რომელიც მხარს უჭერს40 კმ 1 გბიტი/წმ სიჩქარითშეიძლება შემოიფარგლოს10 კმ-ზე ნაკლები 100 გბიტი/წმ სიჩქარით.

გარდა ამისა,გარემო ფაქტორები— როგორიცაა ტემპერატურის რყევები, ბოჭკოვანი ძაბვის გადაჭარბებული მოხრა, კონექტორის დაბინძურება და კომპონენტების დაძველება — შეიძლება გამოიწვიოს დამატებითი დანაკარგები ან არეკვლა, რაც კიდევ უფრო ამცირებს ეფექტური გადაცემის მანძილს. ასევე აღსანიშნავია, რომ ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაცია ყოველთვის არ არის „რაც უფრო მოკლეა, მით უკეთესი“. ხშირად არსებობსმინიმალური გადაცემის მანძილის მოთხოვნა(მაგალითად, ერთრეჟიმიან მოდულებს, როგორც წესი, ≥2 მეტრი სჭირდებათ) ჭარბი ოპტიკური არეკვლის თავიდან ასაცილებლად, რამაც შეიძლება ლაზერული წყაროს დესტაბილიზაცია გამოიწვიოს.