ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಪ್ರಸರಣ ದೂರವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಪ್ರಸರಣ ದೂರವು ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಂಶಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇವು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮೂಲಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ರವಾನಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ದೂರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಹಲವಾರು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲು, ದಿಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆಎಲ್ಇಡಿಗಳು ಅಥವಾ ವಿಸಿಎಸ್ಇಎಲ್ ಲೇಸರ್ಗಳು, ಮಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ-ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆDFB ಅಥವಾ EML ಲೇಸರ್‌ಗಳು. ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್, ರೋಹಿತದ ಅಗಲ ಮತ್ತು ತರಂಗಾಂತರದ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ,ಫೈಬರ್ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್ಪ್ರಸರಣ ದೂರವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳು ಫೈಬರ್ ಮೂಲಕ ಹರಡುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ವಸ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ, ರೇಲೀ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಬಾಗುವ ನಷ್ಟಗಳಿಂದಾಗಿ ಅವು ಕ್ರಮೇಣ ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಏಕ-ಮೋಡ್ ಫೈಬರ್‌ಗೆ, ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್ ​​ಸುಮಾರು1310 nm ನಲ್ಲಿ 0.5 dB/ಕಿಮೀಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಇರಬಹುದು1550 nm ನಲ್ಲಿ 0.2–0.3 dB/kmಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಫೈಬರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್ ​​ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ850 nm ನಲ್ಲಿ 3–4 dB/ಕಿಮೀ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹಲವಾರು ನೂರು ಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಸುಮಾರು 2 ಕಿಮೀ ವರೆಗಿನ ಅಲ್ಪ-ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಸಂವಹನಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಇದಲ್ಲದೆ,ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಣಾಮಗಳುಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ಪ್ರಸರಣ ದೂರವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ವಸ್ತು ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ತರಂಗಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಪ್ರಸರಣ ಸೇರಿದಂತೆ ಪ್ರಸರಣವು ಪ್ರಸರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಂತರ-ಚಿಹ್ನೆಯ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಡೇಟಾ ದರಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತೀವ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.10 Gbps ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚುಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಲು, ದೀರ್ಘ-ಪ್ರಯಾಣದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆಪ್ರಸರಣ-ಸರಿದೂಗಿಸುವ ಫೈಬರ್ (DCF)ಅಥವಾ ಬಳಸಿಕಿರಿದಾದ-ರೇಖೆಯ ಅಗಲದ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಮುಂದುವರಿದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಸ್ವರೂಪಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ..

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ದಿಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತರಂಗಾಂತರಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ ಸಂವಹನ ದೂರಕ್ಕೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ.850 nm ಬ್ಯಾಂಡ್ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಫೈಬರ್ ಮೂಲಕ ಶಾರ್ಟ್-ರೀಚ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ಗಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.1310 nm ಬ್ಯಾಂಡ್, ಏಕ-ಮೋಡ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಶೂನ್ಯ-ಪ್ರಸರಣ ವಿಂಡೋಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಮಧ್ಯಮ-ದೂರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ10–40 ಕಿ.ಮೀ.ದಿ1550 nm ಬ್ಯಾಂಡ್ಕಡಿಮೆ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್ ​​ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆಎರ್ಬಿಯಂ-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು (EDFAಗಳು), ಇದನ್ನು ದೀರ್ಘ-ಪ್ರಯಾಣದ ಮತ್ತು ಅತಿ-ದೀರ್ಘ-ಪ್ರಯಾಣದ ಪ್ರಸರಣ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.40 ಕಿ.ಮೀ., ಉದಾಹರಣೆಗೆ80 ಕಿಮೀ ಅಥವಾ 120 ಕಿಮೀ ಕೂಡಕೊಂಡಿಗಳು.

ಪ್ರಸರಣ ವೇಗವು ದೂರಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ನಿರ್ಬಂಧವನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೇಟಾ ದರಗಳು ರಿಸೀವರ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಠಿಣ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತಗಳನ್ನು ಬಯಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರಿಸೀವರ್ ಸಂವೇದನೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ,1 Gbps ನಲ್ಲಿ 40 ಕಿ.ಮೀ.ಸೀಮಿತವಾಗಿರಬಹುದು100 Gbps ನಲ್ಲಿ 10 ಕಿ.ಮೀ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ.

ಇದಲ್ಲದೆ,ಪರಿಸರ ಅಂಶಗಳುತಾಪಮಾನದ ಏರಿಳಿತಗಳು, ಅತಿಯಾದ ಫೈಬರ್ ಬಾಗುವಿಕೆ, ಕನೆಕ್ಟರ್ ಮಾಲಿನ್ಯ ಮತ್ತು ಘಟಕ ವಯಸ್ಸಾಗುವಿಕೆ ಮುಂತಾದವುಗಳು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನಷ್ಟಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಫಲನಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಸರಣ ದೂರವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಫೈಬರ್-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಸಂವಹನವು ಯಾವಾಗಲೂ "ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದಷ್ಟೂ ಉತ್ತಮ" ಅಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆಗಾಗ್ಗೆ ಒಂದುಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಸರಣ ದೂರ ಅವಶ್ಯಕತೆ(ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಏಕ-ಮೋಡ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ≥2 ಮೀಟರ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ) ಅತಿಯಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ತಡೆಯಲು, ಇದು ಲೇಸರ್ ಮೂಲವನ್ನು ಅಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.