ஒளியியல் தொகுதி பரிமாற்ற தூரத்தை வரம்பிடக்கூடிய காரணிகளின் பகுப்பாய்வு

ஒளியியல் தொகுதிகளின் பரிமாற்றத் தூரமானது, இயற்பியல் மற்றும் பொறியியல் காரணிகளின் ஒருங்கிணைப்பால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இந்தக் காரணிகள் அனைத்தும் சேர்ந்து, ஒளியிழை வழியாக ஒளி சமிக்ஞைகளைத் திறம்பட அனுப்பக்கூடிய அதிகபட்ச தூரத்தைத் தீர்மானிக்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, மிகவும் பொதுவான சில வரம்புக் காரணிகளை விளக்குகிறது.

முதலில்,ஒளி மூலத்தின் வகை மற்றும் தரம்ஒரு தீர்க்கமான பங்கை வகிக்கின்றன. குறுகிய தூர பயன்பாடுகள் பொதுவாக குறைந்த செலவுடையவற்றைப் பயன்படுத்துகின்றன.LEDகள் அல்லது VCSEL லேசர்கள்அதே சமயம், நடுத்தர மற்றும் நீண்ட தூரப் பரிமாற்றங்கள் உயர் செயல்திறனைச் சார்ந்துள்ளன.DFB அல்லது EML லேசர்கள்வெளியீட்டுத் திறன், நிறமாலை அகலம் மற்றும் அலைநீள நிலைத்தன்மை ஆகியவை கடத்தும் திறனை நேரடியாகப் பாதிக்கின்றன.

இரண்டாவதாக,இழை தணிப்புபரிமாற்றத் தூரத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் முக்கிய காரணிகளில் இதுவும் ஒன்றாகும். ஒளி சமிக்ஞைகள் இழை வழியாகப் பரவும்போது, ​​பொருள் உறிஞ்சுதல், ரேலே சிதறல் மற்றும் வளைவு இழப்புகள் காரணமாக அவை படிப்படியாக வலுவிழக்கின்றன. ஒற்றை-முறை இழைக்கு, வழக்கமான வலுவிழப்பு சுமார் 100 μm ஆகும்.1310 nm-ல் 0.5 dB/kmமற்றும் இவ்வளவு குறைவாக இருக்கலாம்1550 nm-இல் 0.2–0.3 dB/kmஇதற்கு மாறாக, மல்டிமோட் ஃபைபர் மிக அதிக அளவு தணிப்பைக் காட்டுகிறது.850 nm-இல் 3–4 dB/kmஇதனால்தான், மல்டிமோட் அமைப்புகள் பொதுவாக சில நூறு மீட்டர்கள் முதல் சுமார் 2 கி.மீ. வரையிலான குறுகிய தூரத் தொடர்புகளுக்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன.

மேலும்,சிதறல் விளைவுஅதிவேக ஒளி சமிக்ஞைகளின் பரிமாற்ற தூரத்தை கணிசமாக கட்டுப்படுத்துகிறது. பொருள் சிதறல் மற்றும் அலைவழி சிதறல் உள்ளிட்ட சிதறல், பரிமாற்றத்தின் போது ஒளித் துடிப்புகளை விரிவடையச் செய்து, குறியீடுகளுக்கு இடையேயான குறுக்கீட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த விளைவு, தரவு விகிதங்களில் குறிப்பாக கடுமையாகிறது.10 Gbps மற்றும் அதற்கு மேல்சிதறலைக் குறைப்பதற்காக, நீண்ட தூர அமைப்புகள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்துகின்றன.சிதறல் ஈடுசெய்யும் இழை (DCF)அல்லது பயன்படுத்தவும்மேம்பட்ட பண்பேற்ற வடிவங்களுடன் இணைந்த குறுகிய அலைவரிசை லேசர்கள்.

அதே நேரத்தில்,செயல்பாட்டு அலைநீளம்ஒளியியல் தொகுதியின் செயல்பாடு, கடத்தும் தூரத்துடன் நெருங்கிய தொடர்புடையது.850 nm அலைவரிசைஇது முக்கியமாக மல்டிமோட் ஃபைபர் வழியாகக் குறுகிய தூரப் பரிமாற்றத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.1310 nm அலைவரிசைஒற்றை-முறை இழையின் பூஜ்ஜிய-சிதறல் சாளரத்திற்கு ஒத்ததாக, இது நடுத்தர தூர பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.10–40 கி.மீ.. தி1550 nm அலைவரிசைமிகக் குறைந்த தணிப்பை வழங்குகிறது மற்றும் இவற்றுடன் இணக்கமானதுஎர்பியம் கலந்த ஃபைபர் பெருக்கிகள் (EDFAs)இதனால், இது நீண்ட தூர மற்றும் மிக நீண்ட தூரப் பரிமாற்றச் சூழல்களுக்கு அப்பாற்பட்டு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.40 கி.மீ., போன்ற80 கி.மீ அல்லது 120 கி.மீ கூடஇணைப்புகள்.

பரிமாற்ற வேகம் என்பது தூரத்தின் மீது ஒரு தலைகீழ் கட்டுப்பாட்டையும் விதிக்கிறது. அதிக தரவு விகிதங்கள், பெறுநரில் கடுமையான சிக்னல்-டு-நாய்ஸ் விகிதங்களைக் கோருகின்றன, இதன் விளைவாக பெறுநரின் உணர்திறன் குறைந்து, அதிகபட்ச வரம்பு குறைகிறது. உதாரணமாக, ஆதரிக்கும் ஒரு ஆப்டிகல் மாட்யூல்1 Gbps வேகத்தில் 40 கி.மீ.இதற்கு மட்டுப்படுத்தப்படலாம்100 Gbps வேகத்தில் 10 கி.மீ.க்கும் குறைவான தூரம்.

மேலும்,சுற்றுச்சூழல் காரணிகள்வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள், அதிகப்படியான ஃபைபர் வளைவு, இணைப்பான் மாசுபடுதல் மற்றும் பாகங்களின் தேய்மானம் போன்ற காரணிகள் கூடுதல் இழப்புகளையோ அல்லது எதிரொலிப்புகளையோ ஏற்படுத்தி, பயனுள்ள பரிமாற்றத் தூரத்தை மேலும் குறைக்கக்கூடும். ஃபைபர்-ஆப்டிக் தகவல்தொடர்பு என்பது எப்போதும் "குறுகிய தூரமே சிறந்தது" என்பதல்ல என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். பெரும்பாலும் ஒருகுறைந்தபட்ச பரிமாற்ற தூரத் தேவைலேசர் மூலத்தை நிலை குலையச் செய்யக்கூடிய அதிகப்படியான ஒளியியல் பிரதிபலிப்பைத் தடுப்பதற்காக, (உதாரணமாக, ஒற்றை-முறைமைத் தொகுதிகளுக்குப் பொதுவாக ≥2 மீட்டர் தேவைப்படுகிறது).