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En las redes ópticas , además de la velocidad, la distancia de transmisión de datos es otro factor importante que nos preocupa. ¿Qué puede limitar la distancia de transmisión? Inicialmente, podemos pensar en el cable de fibra óptica. Comparado con el cable de cobre, este puede ofrecer mayor distancia de transmisión, alta velocidad, mayor ancho de banda, etc. Sin embargo, no todo es perfecto. El cable de fibra óptica aún presenta algunas imperfecciones que influyen en la distancia de transmisión. Además, otros medios de transmisión, como transceptores, empalmes y conectores, también pueden limitar la distancia de transmisión. A continuación, se detallarán más detalles.
Tipo de cable de fibra óptica
El cable de fibra óptica se puede dividir en monomodo y multimodo. La distancia de transmisión del monomodo es mayor que la del multimodo debido a la dispersión. Generalmente, la distancia de transmisión se ve afectada por la dispersión. La dispersión incluye la dispersión cromática y la dispersión modal (como se muestra en las siguientes figuras). La dispersión cromática es la propagación de la señal a lo largo del tiempo, resultante de las diferentes velocidades de los rayos de luz. La dispersión modal es la propagación de la señal a lo largo del tiempo, resultante de los diferentes modos de propagación.
En los cables de fibra óptica monomodo , la dispersión cromática afecta la distancia de transmisión. Esto se debe a que el núcleo de la fibra óptica monomodo es mucho más pequeño que el de la fibra multimodo . Por lo tanto, la distancia de transmisión es mayor que la de los cables de fibra multimodo. En estos últimos, la dispersión modal es la principal causa. Debido a las imperfecciones de la fibra, estas señales ópticas no pueden llegar simultáneamente y existe un retraso entre los modos más rápido y más lento, lo que causa la dispersión y limita el rendimiento del cable de fibra multimodo.
Módulo transceptor óptico
Como la mayoría de los terminales, los módulos transceptores de fibra óptica son electrónicos. Los módulos transceptores desempeñan la función de conversión EOE (eléctrico-óptico-eléctrico). La conversión de señales depende en gran medida de un LED (diodo emisor de luz) o un diodo láser dentro del transceptor, que es la fuente de luz del transceptor de fibra óptica. La fuente de luz también puede afectar la distancia de transmisión de un enlace de fibra óptica.
Los transceptores basados en diodos LED solo admiten distancias cortas y transmisión de datos a baja velocidad. Por lo tanto, no pueden satisfacer la creciente demanda de mayor velocidad y distancia de transmisión. Para lograr mayores distancias de transmisión y velocidades de datos, la mayoría de los transceptores modernos utilizan diodos láser. Las fuentes láser más utilizadas en transceptores son el láser Fabry Perot (FP), el láser de retroalimentación distribuida (DFB) y el láser de emisión superficial de cavidad vertical (VCSEL). La siguiente tabla muestra las principales características de estas fuentes de luz.
Frecuencia de transmisión
Como se menciona en la tabla anterior, las diferentes fuentes láser admiten distintas frecuencias. La distancia máxima que un sistema de transmisión de fibra óptica puede soportar depende de la frecuencia a la que se transmite la señal. Generalmente, cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la distancia que el sistema óptico puede soportar. Por lo tanto, es fundamental elegir la frecuencia adecuada para transmitir señales ópticas. Generalmente, los sistemas de fibra multimodo utilizan frecuencias de 850 nm y 1300 nm, mientras que los sistemas monomodo utilizan frecuencias de 1300 nm y 1550 nm.
Ancho de banda
El ancho de banda es otro factor importante que influye en la distancia de transmisión. Normalmente, a medida que aumenta el ancho de banda, la distancia de transmisión disminuye proporcionalmente. Por ejemplo, una fibra que admite un ancho de banda de 500 MHz a una distancia de un kilómetro solo podrá admitir 250 MHz a 2 kilómetros y 100 MHz a 5 kilómetros. Debido a la forma en que la luz la atraviesa, la fibra monomodo tiene un ancho de banda inherentemente mayor que la fibra multimodo.
Empalme y conector
Los empalmes y conectores también reducen la distancia de transmisión. La pérdida de señal se produce cuando la señal óptica pasa por cada empalme o conector. La magnitud de la pérdida depende del tipo, la calidad y la cantidad de conectores y empalmes.
En resumen, lo anterior presenta numerosos factores que limitan la distancia de transmisión, como el tipo de cable de fibra óptica, la fuente de luz del módulo transceptor, la frecuencia de transmisión, el ancho de banda, el empalme y el conector. En función de estos factores, se pueden adoptar diferentes métodos y opciones para aumentar la distancia de transmisión. Asimismo, equipos como repetidores y amplificadores ópticos también son útiles para la transmisión a larga distancia. Por lo tanto, es fundamental encontrar maneras de aumentar la distancia de transmisión.
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