ການວິເຄາະປັດໄຈທີ່ຈຳກັດໄລຍະທາງການສົ່ງຕໍ່ຂອງໂມດູນແສງ

ໄລຍະທາງການສົ່ງສັນຍານຂອງໂມດູນແສງຖືກຈຳກັດໂດຍການລວມກັນຂອງປັດໃຈທາງດ້ານຮ່າງກາຍ ແລະ ວິສະວະກຳ, ເຊິ່ງຮ່ວມກັນກຳນົດໄລຍະທາງສູງສຸດທີ່ສັນຍານແສງສາມາດສົ່ງຜ່ານເສັ້ນໄຍແສງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ບົດຄວາມນີ້ອະທິບາຍເຖິງປັດໃຈຈຳກັດທົ່ວໄປທີ່ສຸດຫຼາຍຢ່າງ.

ທຳອິດ,ປະເພດ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທາງ opticalມີບົດບາດຕັດສິນ. ແອັບພລິເຄຊັນທີ່ເຂົ້າເຖິງໄດ້ໄວມັກຈະໃຊ້ໄຟ LED ຫຼື ເລເຊີ VCSEL, ໃນຂະນະທີ່ການສົ່ງສັນຍານລະດັບກາງ ແລະ ໄລຍະໄກແມ່ນອີງໃສ່ປະສິດທິພາບທີ່ສູງກວ່າເລເຊີ DFB ຫຼື EMLພະລັງງານສົ່ງອອກ, ຄວາມກວ້າງຂອງສະເປກຕຣຳ, ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນ ສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງຕໍ່.

ອັນທີສອງ,ການຫຼຸດອ່ອນຂອງເສັ້ນໄຍເປັນໜຶ່ງໃນປັດໄຈຫຼັກທີ່ຈຳກັດໄລຍະການສົ່ງສັນຍານ. ເມື່ອສັນຍານທາງແສງແຜ່ລາມຜ່ານເສັ້ນໄຍ, ພວກມັນຄ່ອຍໆອ່ອນລົງຍ້ອນການດູດຊຶມວັດສະດຸ, ການກະແຈກກະຈາຍ Rayleigh, ແລະການສູນເສຍການບິດງໍ. ສຳລັບເສັ້ນໄຍແບບໂໝດດຽວ, ການຫຼຸດອ່ອນໂດຍປົກກະຕິແມ່ນປະມານ0.5 dB/km ທີ່ 1310 nmແລະສາມາດຕໍ່າເຖິງ0.2–0.3 dB/km ທີ່ 1550 nmໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເສັ້ນໄຍມັນຕິໂໝດສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫຼຸດຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສູງກວ່າຫຼາຍ3–4 dB/km ທີ່ 850 nm, ຊຶ່ງເປັນເຫດຜົນທີ່ລະບົບມັນຕິໂໝດໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືກຈຳກັດຢູ່ໃນການສື່ສານໄລຍະສັ້ນຕັ້ງແຕ່ຫຼາຍຮ້ອຍແມັດຈົນເຖິງປະມານ 2 ກິໂລແມັດ.

ນອກຈາກນັ້ນ,ຜົນກະທົບການກະຈາຍຈຳກັດໄລຍະການສົ່ງສັນຍານທາງແສງຄວາມໄວສູງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການກະຈາຍ—ລວມທັງການກະຈາຍຂອງວັດສະດຸ ແລະ ການກະຈາຍຂອງຄື້ນນຳທາງ—ເຮັດໃຫ້ກຳມະຈອນທາງແສງກວ້າງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການສົ່ງ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການແຊກແຊງລະຫວ່າງສັນຍາລັກ. ຜົນກະທົບນີ້ຈະຮ້າຍແຮງໂດຍສະເພາະໃນອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່10 Gbps ແລະສູງກວ່າເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການກະຈາຍຕົວ, ລະບົບການຂົນສົ່ງທາງໄກມັກຈະໃຊ້ເສັ້ນໄຍຊົດເຊີຍການກະຈາຍ (DCF)ຫຼື ໃຊ້ເລເຊີເສັ້ນແຄບລວມກັບຮູບແບບການມອດູເລດຂັ້ນສູງ.

ໃນເວລາດຽວກັນ, ການຄວາມຍາວຄື້ນປະຕິບັດການຂອງໂມດູນ optical ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບໄລຍະການສົ່ງ.ແຖບ 850 nmສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນໄລຍະສັ້ນຜ່ານເສັ້ນໄຍມັນຕິໂໝດ.ແຖບ 1310 nm, ທີ່ສອດຄ້ອງກັບປ່ອງຢ້ຽມສູນການກະຈາຍຂອງເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ, ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໄລຍະທາງກາງຂອງ10–40 ກິໂລແມັດ. ທີ່ແຖບ 1550 nmສະເໜີການຫຼຸດຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່າສຸດ ແລະ ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານເສັ້ນໄຍທີ່ມີສານເສີມ erbium (EDFAs), ເຮັດໃຫ້ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບສະຖານະການການສົ່ງສັນຍານໄລຍະຍາວ ແລະ ໄລຍະທາງໄກຫຼາຍນອກເໜືອໄປຈາກ40 ກິໂລແມັດ, ເຊັ່ນວ່າ80 ກິໂລແມັດ ຫຼື ແມ້ກະທັ້ງ 120 ກິໂລແມັດລິ້ງຕ່າງໆ.

ຄວາມໄວໃນການສົ່ງສັນຍານເອງກໍ່ມີຂໍ້ຈຳກັດໃນທາງກົງກັນຂ້າມກັບໄລຍະທາງ. ອັດຕາການຮັບຂໍ້ມູນທີ່ສູງຂຶ້ນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າຢູ່ທີ່ເຄື່ອງຮັບ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງເຄື່ອງຮັບຫຼຸດລົງ ແລະ ການເຂົ້າເຖິງສູງສຸດສັ້ນລົງ. ຕົວຢ່າງ, ໂມດູນແສງທີ່ຮອງຮັບ40 ກິໂລແມັດ ທີ່ຄວາມໄວ 1 Gbpsອາດຈະຖືກຈຳກັດສະເພາະໜ້ອຍກວ່າ 10 ກິໂລແມັດ ທີ່ 100 Gbps.

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ,ປັດໄຈສິ່ງແວດລ້ອມ—ເຊັ່ນ: ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ການບິດງໍຂອງເສັ້ນໄຍຫຼາຍເກີນໄປ, ການປົນເປື້ອນຂອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່, ແລະ ການເກົ່າຂອງອົງປະກອບ — ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍ ຫຼື ການສະທ້ອນເພີ່ມເຕີມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄລຍະທາງການສົ່ງສັນຍານທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງຕື່ມອີກ. ມັນຍັງຄວນສັງເກດວ່າການສື່ສານດ້ວຍເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງບໍ່ແມ່ນສະເໝີໄປ “ຍິ່ງສັ້ນເທົ່າໃດກໍ່ຍິ່ງດີ”. ມັກຈະມີຄວາມຕ້ອງການໄລຍະທາງສົ່ງຂັ້ນຕ່ຳ(ຕົວຢ່າງ, ໂມດູນໂໝດດຽວໂດຍທົ່ວໄປຕ້ອງໃຊ້ ≥2 ແມັດ) ເພື່ອປ້ອງກັນການສະທ້ອນທາງແສງຫຼາຍເກີນໄປ, ເຊິ່ງສາມາດເຮັດໃຫ້ແຫຼ່ງເລເຊີບໍ່ໝັ້ນຄົງ.