ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ ટ્રાન્સમિશન અંતરને મર્યાદિત કરતા પરિબળોનું વિશ્લેષણ

ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સનું ટ્રાન્સમિશન અંતર ભૌતિક અને એન્જિનિયરિંગ પરિબળોના સંયોજન દ્વારા મર્યાદિત હોય છે, જે એકસાથે મહત્તમ અંતર નક્કી કરે છે કે જેના પર ઓપ્ટિકલ સિગ્નલો અસરકારક રીતે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર દ્વારા પ્રસારિત થઈ શકે છે. આ લેખ ઘણા સૌથી સામાન્ય મર્યાદિત પરિબળોને સમજાવે છે.

પ્રથમ,ઓપ્ટિકલ પ્રકાશ સ્ત્રોતનો પ્રકાર અને ગુણવત્તાનિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. ટૂંકી પહોંચની એપ્લિકેશનો સામાન્ય રીતે ઓછી કિંમતનો ઉપયોગ કરે છેLEDs અથવા VCSEL લેસરો, જ્યારે મધ્યમ અને લાંબા-પહોંચના ટ્રાન્સમિશન ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પર આધાર રાખે છેDFB અથવા EML લેસરોઆઉટપુટ પાવર, સ્પેક્ટ્રલ પહોળાઈ અને તરંગલંબાઇ સ્થિરતા ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતાને સીધી અસર કરે છે.

બીજું,ફાઇબર એટેન્યુએશનટ્રાન્સમિશન અંતરને મર્યાદિત કરતા મુખ્ય પરિબળોમાંનું એક છે. જેમ જેમ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલો ફાઇબર દ્વારા ફેલાય છે, તેમ તેમ તેઓ સામગ્રી શોષણ, રેલે સ્કેટરિંગ અને બેન્ડિંગ નુકસાનને કારણે ધીમે ધીમે નબળા પડે છે. સિંગલ-મોડ ફાઇબર માટે, લાક્ષણિક એટેન્યુએશન લગભગ૧૩૧૦ એનએમ પર ૦.૫ ડીબી/કિમીઅને જેટલું ઓછું હોઈ શકે છે૧૫૫૦ એનએમ પર ૦.૨–૦.૩ ડીબી/કિમી. તેનાથી વિપરીત, મલ્ટિમોડ ફાઇબરનું ખૂબ ઊંચું એટેન્યુએશન દર્શાવે છે૮૫૦ એનએમ પર ૩–૪ ડીબી/કિમી, તેથી જ મલ્ટિમોડ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે કેટલાક સો મીટરથી લઈને આશરે 2 કિમી સુધીના ટૂંકા-પહોંચના સંદેશાવ્યવહાર સુધી મર્યાદિત હોય છે.

વધુમાં,વિક્ષેપ અસરોહાઇ-સ્પીડ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોના ટ્રાન્સમિશન અંતરને નોંધપાત્ર રીતે મર્યાદિત કરે છે. વિક્ષેપ - જેમાં મટીરીયલ ડિસ્પરશન અને વેવગાઇડ ડિસ્પરશનનો સમાવેશ થાય છે - ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન ઓપ્ટિકલ પલ્સને વિસ્તૃત કરે છે, જેના કારણે ઇન્ટરસિમ્બોલ હસ્તક્ષેપ થાય છે. આ અસર ખાસ કરીને ડેટા દરે ગંભીર બને છે૧૦ Gbps અને તેથી વધુ. ફેલાવાને ઘટાડવા માટે, લાંબા અંતરની સિસ્ટમો ઘણીવાર ઉપયોગ કરે છેવિક્ષેપ-સરભરતા ફાઇબર (DCF)અથવા ઉપયોગ કરોએડવાન્સ્ડ મોડ્યુલેશન ફોર્મેટ સાથે જોડાયેલા સાંકડી-રેખાપટ્ટા લેસરો.

તે જ સમયે,કાર્યકારી તરંગલંબાઇઓપ્ટિકલ મોડ્યુલનું ટ્રાન્સમિશન અંતર સાથે ગાઢ સંબંધ છે.૮૫૦ એનએમ બેન્ડમુખ્યત્વે મલ્ટિમોડ ફાઇબર પર શોર્ટ-પહોંચ ટ્રાન્સમિશન માટે વપરાય છે.૧૩૧૦ એનએમ બેન્ડ, સિંગલ-મોડ ફાઇબરની શૂન્ય-વિક્ષેપ વિન્ડોને અનુરૂપ, મધ્યમ-અંતરના કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય છે૧૦-૪૦ કિ.મી.. આ૧૫૫૦ એનએમ બેન્ડસૌથી ઓછું એટેન્યુએશન આપે છે અને તેની સાથે સુસંગત છેએર્બિયમ-ડોપેડ ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર (EDFAs), જે તેને લાંબા અંતરના અને અતિ-લાંબા અંતરના ટ્રાન્સમિશન દૃશ્યો માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લે છે.૪૦ કિ.મી., જેમ કે૮૦ કિમી કે ૧૨૦ કિમી પણલિંક્સ.

ટ્રાન્સમિશન ગતિ પોતે પણ અંતર પર એક વિપરીત મર્યાદા લાદે છે. ઊંચા ડેટા દરો રીસીવર પર કડક સિગ્નલ-થી-અવાજ ગુણોત્તરની માંગ કરે છે, જેના પરિણામે રીસીવર સંવેદનશીલતા ઓછી થાય છે અને મહત્તમ પહોંચ ટૂંકી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ જે સપોર્ટ કરે છે૧ Gbps પર ૪૦ કિ.મી.મર્યાદિત હોઈ શકે છે૧૦૦ Gbps પર ૧૦ કિમીથી ઓછું.

વધુમાં,પર્યાવરણીય પરિબળો—જેમ કે તાપમાનમાં વધઘટ, વધુ પડતું ફાઇબર બેન્ડિંગ, કનેક્ટર દૂષણ અને ઘટકોનું વૃદ્ધત્વ — વધારાના નુકસાન અથવા પ્રતિબિંબ લાવી શકે છે, જે અસરકારક ટ્રાન્સમિશન અંતરને વધુ ઘટાડે છે. એ પણ નોંધનીય છે કે ફાઇબર-ઓપ્ટિક સંચાર હંમેશા "ટૂંકા, વધુ સારું" હોતો નથી. ઘણીવારન્યૂનતમ ટ્રાન્સમિશન અંતર આવશ્યકતા(ઉદાહરણ તરીકે, સિંગલ-મોડ મોડ્યુલોને સામાન્ય રીતે ≥2 મીટરની જરૂર પડે છે) જેથી વધુ પડતા ઓપ્ટિકલ પ્રતિબિંબને અટકાવી શકાય, જે લેસર સ્ત્રોતને અસ્થિર કરી શકે છે.