La distanza di trasmissione dei moduli ottici è vincolata da una combinazione di fattori fisici e ingegneristici, che insieme determinano la distanza massima alla quale i segnali ottici possono essere trasmessi efficacemente attraverso la fibra ottica. Questo articolo illustra alcuni dei fattori limitanti più comuni.
In primo luogo, iltipo e qualità della sorgente luminosa otticasvolgono un ruolo decisivo. Le applicazioni a corto raggio in genere utilizzano materiali a basso costoLED o laser VCSEL, mentre le trasmissioni a media e lunga portata si basano su prestazioni più elevateLaser DFB o EMLLa potenza di uscita, l'ampiezza spettrale e la stabilità della lunghezza d'onda influiscono direttamente sulla capacità di trasmissione.
Secondo,attenuazione della fibraè uno dei fattori principali che limitano la distanza di trasmissione. Man mano che i segnali ottici si propagano attraverso la fibra, si indeboliscono gradualmente a causa dell'assorbimento del materiale, della diffusione di Rayleigh e delle perdite di flessione. Per la fibra monomodale, l'attenuazione tipica è di circa0,5 dB/km a 1310 nme può essere basso quanto0,2–0,3 dB/km a 1550 nmAl contrario, la fibra multimodale presenta un'attenuazione molto più elevata di3–4 dB/km a 850 nm, motivo per cui i sistemi multimodali sono generalmente limitati alle comunicazioni a breve distanza, che vanno da diverse centinaia di metri fino a circa 2 km.
Inoltre,effetti di dispersionelimitano significativamente la distanza di trasmissione dei segnali ottici ad alta velocità. La dispersione, inclusa la dispersione dei materiali e la dispersione delle guide d'onda, provoca l'allargamento degli impulsi ottici durante la trasmissione, causando interferenza intersimbolica. Questo effetto diventa particolarmente grave a velocità di trasmissione dati di10 Gbps e oltrePer mitigare la dispersione, i sistemi a lungo raggio spesso impieganofibra a compensazione di dispersione (DCF)o utilizzarelaser a larghezza di linea stretta combinati con formati di modulazione avanzati.
Allo stesso tempo, illunghezza d'onda operativadel modulo ottico è strettamente correlato alla distanza di trasmissione. Ilbanda da 850 nmè utilizzato principalmente per la trasmissione a corto raggio su fibra multimodale.banda 1310 nm, corrispondente alla finestra di dispersione zero della fibra monomodale, è adatta per applicazioni a media distanza di10–40 chilometri. ILbanda 1550 nmoffre la più bassa attenuazione ed è compatibile conamplificatori in fibra drogata con erbio (EDFA), rendendolo ampiamente utilizzato per scenari di trasmissione a lungo e lunghissimo raggio oltre40 chilometri, ad esempio80 km o anche 120 kmcollegamenti.
Anche la velocità di trasmissione impone un vincolo inverso sulla distanza. Velocità di trasmissione dati più elevate richiedono rapporti segnale/rumore più rigorosi al ricevitore, con conseguente riduzione della sensibilità del ricevitore e della portata massima. Ad esempio, un modulo ottico che supporta40 km a 1 Gbpspuò essere limitato ameno di 10 km a 100 Gbps.
Inoltre,fattori ambientali—come fluttuazioni di temperatura, eccessiva curvatura della fibra, contaminazione dei connettori e invecchiamento dei componenti—possono introdurre perdite o riflessioni aggiuntive, riducendo ulteriormente la distanza di trasmissione effettiva. Vale anche la pena notare che la comunicazione in fibra ottica non è sempre "più corta è, meglio è". Spesso c'è unrequisito di distanza minima di trasmissione(ad esempio, i moduli monomodali richiedono in genere ≥2 metri) per evitare un'eccessiva riflessione ottica, che può destabilizzare la sorgente laser.
Data di pubblicazione: 29-01-2026