Дальність передачі оптичних модулів обмежується поєднанням фізичних та інженерних факторів, які разом визначають максимальну відстань, на яку оптичні сигнали можуть ефективно передаватися через оптичне волокно. У цій статті пояснюється кілька найпоширеніших обмежувальних факторів.
По-перше,тип і якість оптичного джерела світлавідіграють вирішальну роль. Застосування для коротких зон дії зазвичай використовують дешевшіСвітлодіоди або VCSEL лазери, тоді як передачі середньої та великої дальності покладаються на вищу продуктивністьЛазери DFB або EMLВихідна потужність, спектральна ширина та стабільність довжини хвилі безпосередньо впливають на передавальні можливості.
По-друге,затухання волокнає одним з основних факторів, що обмежують відстань передачі. У міру поширення оптичних сигналів через волокно вони поступово слабшають через поглинання матеріалом, розсіювання Релея та втрати на вигин. Для одномодового волокна типове затухання становить приблизно0,5 дБ/км при 1310 нмі може бути настільки низьким, як0,2–0,3 дБ/км при 1550 нмНа відміну від цього, багатомодове волокно демонструє набагато вище затухання3–4 дБ/км при 850 нм, тому багатомодові системи зазвичай обмежені зв'язком на короткі відстані від кількох сотень метрів до приблизно 2 км.
Крім того,ефекти розсіюваннязначно обмежують відстань передачі високошвидкісних оптичних сигналів. Дисперсія, включаючи дисперсію матеріалу та дисперсію хвилеводу, призводить до розширення оптичних імпульсів під час передачі, що призводить до міжсимвольної інтерференції. Цей ефект стає особливо сильним при швидкостях передачі даних10 Гбіт/с і вищеДля зменшення розсіювання, системи далекого сполучення часто використовуютьдисперсійно-компенсуюче волокно (DCF)або використовуватилазери з вузькою шириною лінії в поєднанні з передовими форматами модуляції.
Водночас,робоча довжина хвиліоптичного модуля тісно пов'язана з дальністю передачі.діапазон 850 нмв основному використовується для передачі даних на короткі відстані по багатомодовому оптоволокну.діапазон 1310 нм, що відповідає вікну нульової дисперсії одномодового волокна, підходить для застосувань на середніх відстанях10–40 км. Theдіапазон 1550 нмпропонує найнижче затухання та сумісний зволоконні підсилювачі, леговані ербієм (EDFA), що робить його широко використовуваним для сценаріїв передачі на далекі та наддалекі відстані за межами40 км, такі як80 км або навіть 120 кмпосилання.
Сама швидкість передачі також накладає обернене обмеження на відстань. Вищі швидкості передачі даних вимагають жорсткішого співвідношення сигнал/шум на приймачі, що призводить до зниження чутливості приймача та коротшого максимального радіусу дії. Наприклад, оптичний модуль, який підтримує40 км при швидкості 1 Гбіт/сможе бути обмеженийменше ніж 10 км при швидкості 100 Гбіт/с.
Крім того,фактори навколишнього середовища— такі як коливання температури, надмірне вигинання волокна, забруднення роз'єму та старіння компонентів — можуть призвести до додаткових втрат або відбиттів, що ще більше зменшує ефективну дальність передачі. Варто також зазначити, що волоконно-оптичний зв'язок не завжди є «чим коротшим, тим кращим». Часто існує...мінімальна вимога до відстані передачі(наприклад, одномодові модулі зазвичай потребують ≥2 метрів), щоб запобігти надмірному оптичному відбиванню, яке може дестабілізувати лазерне джерело.
Час публікації: 29 січня 2026 р.