Analisis Faktor-faktor yang Mengehadkan Jarak Penghantaran Modul Optik

Analisis Faktor-faktor yang Mengehadkan Jarak Penghantaran Modul Optik

Jarak penghantaran modul optik dikekang oleh gabungan faktor fizikal dan kejuruteraan, yang bersama-sama menentukan jarak maksimum di mana isyarat optik boleh dihantar secara berkesan melalui gentian optik. Artikel ini menerangkan beberapa faktor pengehad yang paling biasa.

Pertama,jenis dan kualiti sumber cahaya optikmemainkan peranan penting. Aplikasi jarak dekat biasanya menggunakan kos yang lebih rendahLaser LED atau VCSEL, manakala transmisi jarak sederhana dan jauh bergantung pada prestasi yang lebih tinggiLaser DFB atau EMLKuasa output, lebar spektrum dan kestabilan panjang gelombang secara langsung mempengaruhi keupayaan penghantaran.

Kedua,pelemahan gentianmerupakan salah satu faktor teras yang mengehadkan jarak penghantaran. Apabila isyarat optik merambat melalui gentian, ia secara beransur-ansur menjadi lemah disebabkan oleh penyerapan bahan, penyebaran Rayleigh dan kehilangan lenturan. Bagi gentian mod tunggal, pelemahan tipikal adalah kira-kira0.5 dB/km pada 1310 nmdan boleh serendah0.2–0.3 dB/km pada 1550 nmSebaliknya, gentian berbilang mod mempamerkan pelemahan yang jauh lebih tinggi bagi3–4 dB/km pada 850 nm, itulah sebabnya sistem berbilang mod biasanya terhad kepada komunikasi jarak dekat antara beberapa ratus meter sehingga kira-kira 2 km.

Selain itu,kesan penyebaranmengehadkan jarak penghantaran isyarat optik berkelajuan tinggi dengan ketara. Penyebaran—termasuk penyebaran bahan dan penyebaran pandu gelombang—menyebabkan denyutan optik melebar semasa penghantaran, yang membawa kepada gangguan antara simbol. Kesan ini menjadi sangat teruk pada kadar data10 Gbps dan ke atasUntuk mengurangkan penyebaran, sistem jarak jauh sering menggunakangentian pampasan penyebaran (DCF)atau gunakanlaser lebar garis sempit digabungkan dengan format modulasi lanjutan.

Pada masa yang sama,panjang gelombang operasimodul optik berkait rapat dengan jarak penghantaran.Jalur 850 nmterutamanya digunakan untuk penghantaran jarak dekat melalui gentian berbilang mod.Jalur 1310 nm, sepadan dengan tetingkap serakan sifar gentian mod tunggal, sesuai untuk aplikasi jarak sederhana10–40 km. YangJalur 1550 nmmenawarkan pelemahan terendah dan serasi denganpenguat gentian yang didop erbium (EDFA), menjadikannya digunakan secara meluas untuk senario transmisi jarak jauh dan ultra jarak jauh di luar40 kilometer, seperti80 km atau 120 kmpautan.

Kelajuan penghantaran itu sendiri juga mengenakan kekangan songsang pada jarak. Kadar data yang lebih tinggi memerlukan nisbah isyarat-ke-hingar yang lebih ketat pada penerima, mengakibatkan kepekaan penerima yang berkurangan dan jangkauan maksimum yang lebih pendek. Contohnya, modul optik yang menyokong40 km pada 1 Gbpsmungkin terhad kepadakurang daripada 10 km pada 100 Gbps.

Tambahan pula,faktor persekitaran—seperti turun naik suhu, lenturan gentian yang berlebihan, pencemaran penyambung dan penuaan komponen—boleh menyebabkan kehilangan atau pantulan tambahan, seterusnya mengurangkan jarak penghantaran berkesan. Perlu juga diperhatikan bahawa komunikasi gentian optik tidak selalunya "semakin pendek, semakin baik." Selalunya terdapatkeperluan jarak penghantaran minimum(contohnya, modul mod tunggal biasanya memerlukan ≥2 meter) untuk mengelakkan pantulan optik yang berlebihan, yang boleh mengganggu kestabilan sumber laser.


Masa siaran: 29 Jan-2026

  • Sebelumnya:
  • Seterusnya: