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更新時(shí)間：2022-04-06 17:06:10瀏覽次數(shù)：202次
聯(lián)系我時(shí)，請告知來自 智慧城市網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)因其高速度、高密度、高帶寬等優(yōu)勢，正逐步取代銅網(wǎng)絡(luò)
光纖網(wǎng)絡(luò)因其高速度、高密度、高帶寬等優(yōu)勢，正逐步取代銅網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的同軸電纜或雙絞線纜相比，光纖可以支持更遠(yuǎn)的傳輸距離。但事實(shí)上,光纖傳輸距離受諸多因素的影響。
在超高速光通信領(lǐng)域，傳輸距離已然成為了一個(gè)亟待解決的問題。隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,光纖傳輸距離已經(jīng)從幾米延伸至百米甚至數(shù)千米。然而，光信號(hào)在長距離傳輸過程中會(huì)變?nèi)酢ＴS多光器件都用來解決光信號(hào)傳輸距離受限的問題。本文將重點(diǎn)介紹幾個(gè)限制光傳輸距離的主要因素。
光纖的類型
一般來說，光信號(hào)在光纖中的傳輸距離會(huì)受光纖色散現(xiàn)象的影響。光纖色散有兩種類型，一種是波導(dǎo)色散，即傳送信號(hào)過程中不同的光波長下的群速度不同引起的信號(hào)脈沖的展寬；另一種是模式色散，指的是每一種模式到達(dá)光纖終端的時(shí)間先后不同，造成的脈沖展寬的現(xiàn)象。
多模光纖中，模式色散是影響傳輸距離的主要因素。由于多模纖芯直徑較大，光信號(hào)不能同時(shí)傳輸，出現(xiàn)次模和次模之間的延遲現(xiàn)象，因而發(fā)生色散并影響多模光纖的性能，正如下圖所示。在單模光纖中，波導(dǎo)色散是主要的制約因素。這是因?yàn)閱文９饫w的纖芯比多模光纖小得多。這也是單模光纖能夠比多模光纖傳輸更遠(yuǎn)距離的原因。
光模塊光源
光信號(hào)的傳輸依賴于光纖光纜。由于我們的各種終端設(shè)備都是基于電的。因此光電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換是在光網(wǎng)絡(luò)中是的。光模塊對光電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的質(zhì)量很大程度上取決于其內(nèi)部的光源。光模塊中的光源一般會(huì)采用LED(發(fā)光二極管)或激光二極管。他們的質(zhì)量好壞會(huì)直接影響到光信號(hào)的傳輸距離。
基于發(fā)光二極管的光模塊只能支持短距離、低數(shù)據(jù)率的傳輸。因此他們無法滿足用戶日益增長的對于更高傳輸數(shù)率和更遠(yuǎn)傳輸距離的需求。一般情況下，使用激光二極管的光模塊，多用來支持高速率遠(yuǎn)距離傳輸。見的激光源有法布里-珀羅激光器（FP laser），動(dòng)態(tài)單頻激光器(DFB laser)和垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL laser)。下面的圖表展示了這些光源的主要特征。
光源 | 發(fā)光二極管 （LED） | FP激光器 | 分布式反饋激光 （DFB） | 垂直腔面發(fā)射激光器 （VCSEL） |
傳輸距離 | 短距離 | 中等距離 | 長距離 | 中等距離 |
傳輸速率 | 低速率 | 高速率 | 超高速率 | 高速率 |
傳輸頻率 | 寬光譜帶寬 | 中等光譜帶寬 | 窄光譜帶寬 | 窄光譜帶寬 |
成本 | 低成本 | 中等成本 | 高成本 | 低成本 |
傳輸頻率
正如以上圖表所示，不同的激光源支持不同的頻率。而光信號(hào)頻率會(huì)影響光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸距離。一般說來，頻率越高，傳輸距離越遠(yuǎn)。因此選擇合適的頻率對于傳輸光信號(hào)是非常關(guān)鍵的。多模光纖通常在850nm和1300nm的波長下工作，單模光纖在1300 nm和1550 nm的波長下工作。
帶寬是另一個(gè)能影響傳輸距離的重要因素。大多數(shù)情況下,隨著帶寬的增加，傳輸距離是成反比的。例如，一公里內(nèi)光纖只能支持500兆赫的帶寬，而在距離為2公里時(shí)只能支持250兆赫，5公里則只有100兆赫。因光信號(hào)在單模和多模光纖中的傳輸模式不一樣，單模光纖更適合于光信號(hào)的遠(yuǎn)距離的高速率的傳播。
光纖接續(xù)點(diǎn)
光網(wǎng)絡(luò)中，光纖的接續(xù)是的，一般會(huì)采用熱接續(xù)，即光纖熔接，或冷接續(xù)，及光纖連接器或冷接子，這兩種方式來完成光纖的接續(xù)。而信號(hào)在通過這些光纖接續(xù)點(diǎn)很容易出現(xiàn)光損耗，這樣就會(huì)影響光信號(hào)的傳輸距離。
結(jié)語
光傳輸距離受到多種因素的影響,如光纖類型、光源、傳輸頻率、帶寬、熔接點(diǎn)和光纖連接器等。在部署光纖網(wǎng)絡(luò)時(shí),我們應(yīng)考慮上述因素，降低其對傳輸距離的影響。同時(shí)，像中繼器和光學(xué)放大器等光器件也可以有效的延長光信號(hào)的傳輸距離。未來，我們將繼續(xù)潛心鉆研，為之而努力直到解決這些限制因素。
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