ऑप्टिकल मॉड्यूल की संचरण दूरी को सीमित करने वाले कारकों का विश्लेषण

ऑप्टिकल मॉड्यूल की संचरण दूरी भौतिक और इंजीनियरिंग कारकों के संयोजन से सीमित होती है, जो मिलकर उस अधिकतम दूरी को निर्धारित करते हैं जिस पर ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से ऑप्टिकल सिग्नल प्रभावी रूप से प्रसारित किए जा सकते हैं। यह लेख कुछ सबसे सामान्य सीमित कारकों की व्याख्या करता है।

सबसे पहले,प्रकाशीय प्रकाश स्रोत का प्रकार और गुणवत्तानिर्णायक भूमिका निभाते हैं। कम दूरी के अनुप्रयोगों में आमतौर पर कम लागत का उपयोग किया जाता है।एलईडी या वीसीएसईएल लेजरजबकि मध्यम और लंबी दूरी के ट्रांसमिशन उच्च-प्रदर्शन पर निर्भर करते हैं।डीएफबी या ईएमएल लेजरआउटपुट पावर, स्पेक्ट्रल चौड़ाई और तरंगदैर्ध्य स्थिरता सीधे तौर पर संचरण क्षमता को प्रभावित करती हैं।

दूसरा,फाइबर क्षीणनसंचरण दूरी को सीमित करने वाले प्रमुख कारकों में से एक है। जैसे-जैसे ऑप्टिकल सिग्नल फाइबर से होकर गुजरते हैं, वे पदार्थ के अवशोषण, रेले स्कैटरिंग और बेंडिंग लॉस के कारण धीरे-धीरे कमजोर होते जाते हैं। सिंगल-मोड फाइबर के लिए, विशिष्ट क्षीणन लगभग होता है।1310 एनएम पर 0.5 डीबी/किमीऔर यह इतना कम भी हो सकता है1550 एनएम पर 0.2–0.3 डीबी/किमीइसके विपरीत, मल्टीमोड फाइबर में बहुत अधिक क्षीणन होता है।850 एनएम पर 3–4 डीबी/किमीयही कारण है कि मल्टीमोड सिस्टम आमतौर पर कुछ सौ मीटर से लेकर लगभग 2 किलोमीटर तक की अल्प दूरी के संचार तक ही सीमित होते हैं।

इसके अलावा,फैलाव प्रभावउच्च गति वाले ऑप्टिकल संकेतों की संचरण दूरी को काफी हद तक सीमित कर देता है। विक्षेपण—जिसमें पदार्थ विक्षेपण और वेवगाइड विक्षेपण शामिल हैं—संचरण के दौरान ऑप्टिकल पल्स को चौड़ा कर देता है, जिससे अंतर-प्रतीकात्मक व्यतिकरण होता है। यह प्रभाव विशेष रूप से उच्च डेटा दरों पर अधिक गंभीर हो जाता है।10 जीबीपीएस और उससे अधिकफैलाव को कम करने के लिए, लंबी दूरी की प्रणालियाँ अक्सर निम्नलिखित का उपयोग करती हैं:फैलाव-क्षतिपूर्ति फाइबर (डीसीएफ)या उपयोग करेंउन्नत मॉड्यूलेशन प्रारूपों के साथ संयुक्त संकीर्ण-लाइनविड्थ लेजर.

साथ ही,ऑपरेटिंग तरंगदैर्ध्यऑप्टिकल मॉड्यूल की क्षमता संचरण दूरी से घनिष्ठ रूप से संबंधित है।850 एनएम बैंडइसका मुख्य उपयोग मल्टीमोड फाइबर पर अल्प दूरी के संचरण के लिए किया जाता है।1310 एनएम बैंडसिंगल-मोड फाइबर के शून्य-फैलाव विंडो के अनुरूप, यह मध्यम दूरी के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।10–40 किमीद1550 एनएम बैंडयह सबसे कम क्षीणन प्रदान करता है और इसके साथ संगत हैएर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए)इसके कारण इसका व्यापक रूप से लंबी दूरी और अति लंबी दूरी के संचरण परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है।40 किमी, जैसे कि80 किमी या यहाँ तक कि 120 किमीलिंक।

संचरण गति स्वयं दूरी पर विपरीत प्रतिबंध लगाती है। उच्च डेटा दर के लिए रिसीवर पर सख्त सिग्नल-टू-शोर अनुपात की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप रिसीवर की संवेदनशीलता कम हो जाती है और अधिकतम पहुंच कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, एक ऑप्टिकल मॉड्यूल जो समर्थन करता है1 Gbps पर 40 किमीसीमित हो सकता है100 Gbps पर 10 किमी से कम दूरी.

आगे,वातावरणीय कारकतापमान में उतार-चढ़ाव, फाइबर का अत्यधिक मुड़ना, कनेक्टर में गंदगी आना और कंपोनेंट का पुराना होना जैसे कारक अतिरिक्त नुकसान या परावर्तन उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे प्रभावी संचरण दूरी और कम हो जाती है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि फाइबर-ऑप्टिक संचार हमेशा "जितना छोटा, उतना बेहतर" नहीं होता है। अक्सरन्यूनतम संचरण दूरी की आवश्यकता(उदाहरण के लिए, सिंगल-मोड मॉड्यूल को आमतौर पर ≥2 मीटर की आवश्यकता होती है) ताकि अत्यधिक ऑप्टिकल परावर्तन को रोका जा सके, जो लेजर स्रोत को अस्थिर कर सकता है।