Överföringsavståndet för optiska moduler begränsas av en kombination av fysiska och tekniska faktorer, som tillsammans bestämmer det maximala avståndet över vilket optiska signaler effektivt kan överföras via optisk fiber. Den här artikeln förklarar flera av de vanligaste begränsande faktorerna.
Först, dentyp och kvalitet på den optiska ljuskällanspelar en avgörande roll. Applikationer med kort räckvidd använder vanligtvis lägre kostnaderLysdioder eller VCSEL-lasrar, medan transmissioner med medel- och lång räckvidd förlitar sig på högre prestandaDFB- eller EML-lasrarUteffekt, spektralbredd och våglängdsstabilitet påverkar direkt överföringsförmågan.
Andra,fiberdämpningär en av de viktigaste faktorerna som begränsar överföringsavståndet. När optiska signaler fortplantas genom fiber försvagas de gradvis på grund av materialabsorption, Rayleigh-spridning och böjförluster. För single-mode-fiber är den typiska dämpningen cirka0,5 dB/km vid 1310 nmoch kan vara så låg som0,2–0,3 dB/km vid 1550 nmDäremot uppvisar multimodfiber mycket högre dämpning av3–4 dB/km vid 850 nm, vilket är anledningen till att multimodsystem i allmänhet är begränsade till kommunikation med korta räckvidder från flera hundra meter upp till cirka 2 km.
Dessutom,spridningseffekterbegränsar överföringsavståndet för optiska signaler med hög hastighet avsevärt. Dispersion – inklusive materialdispersion och vågledardispersion – gör att optiska pulser breddas under överföring, vilket leder till intersymbolinterferens. Denna effekt blir särskilt allvarlig vid datahastigheter på10 Gbps och högreFör att minska spridningen använder långdistanssystem oftadispersionskompenserande fiber (DCF)eller användsmallinjebreddslasrar kombinerade med avancerade moduleringsformat.
Samtidigt, dendriftsvåglängdav den optiska modulen är nära relaterad till överföringsavståndet.850 nm-bandetanvänds huvudsakligen för kortdistansöverföring över multimodfiber.1310 nm-bandet, motsvarande nolldispersionsfönstret för singlemodefiber, är lämplig för tillämpningar på medellånga avstånd av10–40 kmDen1550 nm-bandeterbjuder den lägsta dämpningen och är kompatibel mederbiumdopade fiberförstärkare (EDFA), vilket gör den allmänt använd för långdistans- och ultralångdistansöverföringar bortom40 km, såsom80 km eller till och med 120 kmlänkar.
Överföringshastigheten i sig innebär också en omvänd begränsning av avståndet. Högre datahastigheter kräver striktare signal-brusförhållanden hos mottagaren, vilket resulterar i minskad mottagarkänslighet och kortare maximal räckvidd. Till exempel en optisk modul som stöder40 km vid 1 Gbpskan vara begränsad tillmindre än 10 km vid 100 Gbps.
Dessutom,miljöfaktorer—såsom temperaturfluktuationer, överdriven fiberböjning, kontaminering av kontakter och åldrande av komponenter — kan orsaka ytterligare förluster eller reflektioner, vilket ytterligare minskar det effektiva överföringsavståndet. Det är också värt att notera att fiberoptisk kommunikation inte alltid är "ju kortare, desto bättre". Det finns ofta enminsta krav på överföringsavstånd(till exempel kräver single-mode-moduler vanligtvis ≥2 meter) för att förhindra överdriven optisk reflektion, vilket kan destabilisera laserkällan.
Publiceringstid: 29 januari 2026