Optisten moduulien siirtoetäisyyttä rajoittavat useat fyysiset ja tekniset tekijät, jotka yhdessä määräävät suurimman mahdollisen etäisyyden, jolla optisia signaaleja voidaan tehokkaasti siirtää optisen kuidun kautta. Tässä artikkelissa selitetään useita yleisimpiä rajoittavia tekijöitä.
Ensinnäkinoptisen valonlähteen tyyppi ja laaturatkaisevassa roolissa. Lyhyen kantaman sovelluksissa käytetään tyypillisesti edullisempiaLEDit tai VCSEL-laserit, kun taas keskipitkän ja pitkän kantaman vaihteistot edellyttävät parempaa suorituskykyäDFB- tai EML-laseritLähtöteho, spektrin leveys ja aallonpituuden vakaus vaikuttavat suoraan lähetyskykyyn.
Toinen,kuidun vaimennuson yksi lähetysetäisyyttä rajoittavista keskeisistä tekijöistä. Kun optiset signaalit etenevät kuidun läpi, ne heikkenevät vähitellen materiaalin absorption, Rayleigh-sironnan ja taivutushäviöiden vuoksi. Yksimuotokuidulle tyypillinen vaimennus on noin0,5 dB/km aallonpituudella 1310 nmja voi olla niinkin alhainen kuin0,2–0,3 dB/km aallonpituudella 1550 nmSitä vastoin monimuotokuidulla on paljon suurempi vaimennus3–4 dB/km aallonpituudella 850 nm, minkä vuoksi monimuotojärjestelmät rajoittuvat yleensä lyhyen kantaman tietoliikenteeseen, joka vaihtelee muutamasta sadasta metristä noin kahteen kilometriin.
Lisäksi,dispersiovaikutuksetrajoittavat merkittävästi nopeiden optisten signaalien siirtoetäisyyttä. Dispersio – mukaan lukien materiaalin dispersio ja aaltojohtimien dispersio – aiheuttaa optisten pulssien levenemistä lähetyksen aikana, mikä johtaa symbolien väliseen interferenssiin. Tämä vaikutus on erityisen vakava tiedonsiirtonopeuksilla10 Gbps ja yliHajoamisen lieventämiseksi pitkän matkan järjestelmissä käytetään useindispersiokompensoiva kuitu (DCF)tai käytäkapealinjaiset laserit yhdistettynä edistyneisiin modulaatioformaatteihin.
Samaan aikaantoiminta-aallonpituusoptisen moduulin ominaisuus liittyy läheisesti lähetysetäisyyteen.850 nm:n kaistakäytetään pääasiassa lyhyen kantaman tiedonsiirtoon monimuotokuidun yli.1310 nm:n kaista, joka vastaa yksimuotokuidun nolladispersioikkunaa, sopii keskipitkien etäisyyksien sovelluksiin10–40 km. The1550 nm:n kaistatarjoaa pienimmän vaimennuksen ja on yhteensopivaerbiumilla seostetut kuituvahvistimet (EDFA), joten sitä käytetään laajalti pitkän ja erittäin pitkän matkan lähetystilanteissa myös sen ulkopuolella40 kilometriä, kuten80 km tai jopa 120 kmlinkit.
Lähetysnopeus itsessään asettaa myös käänteisen rajoituksen etäisyydelle. Suuremmat tiedonsiirtonopeudet vaativat tiukempia signaali-kohinasuhteita vastaanottimessa, mikä johtaa vastaanottimen herkkyyden heikkenemiseen ja lyhyempään maksimikantamaan. Esimerkiksi optinen moduuli, joka tukee40 km nopeudella 1 Gbpsvoi olla rajoitettualle 10 km nopeudella 100 Gbps.
Lisäksi,ympäristötekijät– kuten lämpötilanvaihtelut, liiallinen kuidun taivutus, liittimien likaantuminen ja komponenttien ikääntyminen – voivat aiheuttaa lisähäviöitä tai heijastuksia, jotka lyhentävät entisestään tehokasta siirtoetäisyyttä. On myös syytä huomata, että kuituoptinen tiedonsiirto ei aina ole "mitä lyhyempi, sen parempi". Usein on olemassavähimmäissiirtoetäisyyden vaatimus(esimerkiksi yksimuotomoduulit vaativat tyypillisesti ≥2 metriä) liiallisen optisen heijastuksen estämiseksi, joka voi horjuttaa laserlähdettä.
Julkaisun aika: 29. tammikuuta 2026