长距光传输受谁之限？

光纤网络因其高速度、高密度、高带宽等优势，正逐步取代铜网络。与传统的同轴电缆或双绞线缆相比，光纤可以支持更远的传输距离。但事实上,光纤传输距离受诸多因素的影响。

在超高速光通信领域，传输距离已然成为了一个亟待解决的问题。随着光纤网络的不断发展,光纤传输距离已经从几米延伸至百米甚至数千米。然而，光信号在长距离传输过程中会变弱。许多光器件都用来解决光信号传输距离受限的问题。本文将重点介绍几个限制光传输距离的主要因素。

光纤的类型

一般来说，光信号在光纤中的最大传输距离会受光纤色散现象的影响。光纤色散有两种类型，一种是波导色散，即传送信号过程中不同的光波长下的群速度不同引起的信号脉冲的展宽；另一种是模式色散，指的是每一种模式到达光纤终端的时间先后不同，造成的脉冲展宽的现象。

多模光纤中，模式色散是影响传输距离的主要因素。由于多模纤芯直径较大，光信号不能同时传输，出现最高次模和最低次模之间的延迟现象，因而发生色散并影响多模光纤的性能，正如下图所示。在单模光纤中，波导色散是主要的制约因素。这是因为单模光纤的纤芯比多模光纤小得多。这也是单模光纤能够比多模光纤传输更远距离的原因。

光模块光源

光信号的传输依赖于光纤光缆。由于我们的各种终端设备都是基于电的。因此光电信号之间的转换是在光网络中是必不可少的。光模块对光电信号进行转化的质量很大程度上取决于其内部的光源。光模块中的光源一般会采用LED(发光二极管)或激光二极管。他们的质量好坏会直接影响到光信号的传输距离。

基于发光二极管的光模块只能支持短距离、低数据率的传输。因此他们无法满足用户日益增长的对于更高传输数率和更远传输距离的需求。一般情况下，使用激光二极管的光模块，多用来支持高速率远距离传输。最常见的激光源有法布里-珀罗激光器（FP laser），动态单频激光器(DFB laser)和垂直腔面发射激光器(VCSEL laser)。下面的图表展示了这些光源的主要特征。
 

传输频率

正如以上图表所示，不同的激光源支持不同的频率。而光信号频率会影响光纤传输系统的传输距离。一般说来，频率越高，传输距离越远。因此选择合适的频率对于传输光信号是非常关键的。多模光纤通常在850nm和1300nm的波长下工作，单模光纤在1300 nm和1550 nm的波长下工作。

带宽是另一个能影响传输距离的重要因素。大多数情况下,随着带宽的增加，传输距离是成反比的。例如，一公里内光纤只能支持500兆赫的带宽，而在距离为2公里时只能支持250兆赫，5公里则只有100兆赫。因光信号在单模和多模光纤中的传输模式不一样，单模光纤更适合于光信号的远距离的高速率的传播。

光纤接续点

光网络中，光纤的接续是必不可少的，一般会采用热接续，即光纤熔接，或冷接续，及光纤连接器或冷接子，这两种方式来完成光纤的接续。而信号在通过这些光纤接续点很容易出现光损耗，这样就会影响光信号的传输距离。

结语

光传输距离受到多种因素的影响,如光纤类型、光源、传输频率、带宽、熔接点和光纤连接器等。在部署光纤网络时,我们应考虑上述因素，降低其对传输距离的影响。同时，像中继器和光学放大器等光器件也可以有效的延长光信号的传输距离。未来，我们将继续潜心钻研，为之而努力直到解决这些限制因素。