Die Übertragungsdistanz optischer Module ist durch eine Kombination physikalischer und technischer Faktoren begrenzt, die gemeinsam die maximale Entfernung bestimmen, über die optische Signale effektiv durch Glasfasern übertragen werden können. Dieser Artikel erläutert einige der häufigsten begrenzenden Faktoren.
Zunächst einmal dieArt und Qualität der optischen Lichtquellespielen eine entscheidende Rolle. Kurzstreckenanwendungen verwenden typischerweise kostengünstigere Technologien.LEDs oder VCSEL-Laser, während Übertragungen mittlerer und großer Reichweite auf leistungsfähigere Systeme angewiesen sind.DFB- oder EML-LaserAusgangsleistung, spektrale Breite und Wellenlängenstabilität beeinflussen die Übertragungsfähigkeit direkt.
Zweite,Faserdämpfungist einer der Hauptfaktoren, die die Übertragungsdistanz begrenzen. Optische Signale werden bei der Ausbreitung in Glasfasern aufgrund von Materialabsorption, Rayleigh-Streuung und Biegeverlusten allmählich abgeschwächt. Bei Einmodenfasern beträgt die typische Dämpfung etwa0,5 dB/km bei 1310 nmund kann so niedrig sein wie0,2–0,3 dB/km bei 1550 nmIm Gegensatz dazu weist die Multimode-Faser eine wesentlich höhere Dämpfung auf.3–4 dB/km bei 850 nmAus diesem Grund sind Multimode-Systeme im Allgemeinen auf Kurzstreckenkommunikation beschränkt, die von einigen hundert Metern bis zu etwa 2 km reicht.
Zusätzlich,DispersionseffekteDie Übertragungsdistanz von optischen Hochgeschwindigkeitssignalen wird durch Dispersion erheblich eingeschränkt. Dispersion – einschließlich Materialdispersion und Wellenleiterdispersion – führt zu einer Verbreiterung der optischen Pulse während der Übertragung und damit zu Intersymbolinterferenz. Dieser Effekt tritt besonders stark bei Datenraten von … auf.10 Gbit/s und mehrUm die Streuung zu verringern, verwenden Langstreckensysteme häufigdispersionskompensierende Faser (DCF)oder verwendenSchmalbandige Laser in Kombination mit fortschrittlichen Modulationsformaten.
GleichzeitigBetriebswellenlängeDie Übertragungsdistanz hängt eng mit der Größe des optischen Moduls zusammen.850 nm Bandwird hauptsächlich für die Kurzstreckenübertragung über Multimode-Fasern verwendet.1310 nm Band, entsprechend dem Nulldispersionsfenster von Einmodenfasern, eignet sich für Anwendungen mittlerer Entfernung.10–40 km. Der1550 nm Bandbietet die geringste Dämpfung und ist kompatibel mitErbium-dotierte Faserverstärker (EDFAs)wodurch es in weiten Teilen für Langstrecken- und Ultralangstreckenübertragungsszenarien eingesetzt wird.40 km, wie zum Beispiel80 km oder sogar 120 kmLinks.
Die Übertragungsgeschwindigkeit selbst bedingt auch eine umgekehrte Beschränkung der Reichweite. Höhere Datenraten erfordern strengere Signal-Rausch-Verhältnisse am Empfänger, was zu einer geringeren Empfängerempfindlichkeit und einer kürzeren maximalen Reichweite führt. Beispielsweise ein optisches Modul, das unterstützt40 km bei 1 Gbit/skann beschränkt sein aufweniger als 10 km bei 100 Gbit/s.
Außerdem,UmweltfaktorenFaktoren wie Temperaturschwankungen, übermäßige Faserbiegung, Verschmutzung der Steckverbinder und Alterung der Komponenten können zusätzliche Verluste oder Reflexionen verursachen und die effektive Übertragungsdistanz weiter verringern. Es ist außerdem wichtig zu beachten, dass bei Glasfaserkommunikation nicht immer gilt: „Je kürzer, desto besser“. Oftmals gibt es …Mindestübertragungsdistanz erforderlich(Beispielsweise benötigen Singlemode-Module typischerweise ≥2 Meter), um übermäßige optische Reflexionen zu vermeiden, die die Laserquelle destabilisieren können.
Veröffentlichungsdatum: 29. Januar 2026