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了解 EX 系列交换机光纤电缆信号损耗、衰减和散射

要确定光纤连接的功率预算和功率裕度,您需要了解信号损耗、衰减和散射如何影响传输。EX 系列交换机使用各类网络电缆,包括多模和单模光纤电缆。

多模和单模光纤电缆中的信号损耗

多模光纤的直径很大,允许光线在内部反射(从光纤壁反弹)。采用多模光纤的接口通常将 LED 用作光源。但是,LED 不是相干光源。它们将不同波长的光喷洒到多模光纤中,从而以不同角度反射光。光线以锯齿形线路穿过多模光纤,导致信号散射。当光在光纤核心中辐射到光纤包层(与折射率较高的核心材料紧密接触的低折射率材料层)时,会发生高阶模损耗 (HOL)。与单模光纤相比,这些因素共同缩短了多模光纤的传输距离。

单模光纤的直径很小,光线仅通过一层在内部反射。使用单模光纤的接口使用激光作为光源。激光产生单一波长的光,并沿直线穿过单模光纤。与多模光纤相比,单模光纤具有更高的带宽,可以携带信号传输更长的距离。因此,它更昂贵。

超过最大传输距离可能会导致重大信号损耗,从而导致不可靠的传输。

光纤电缆中的衰减和散射

如果到达接收器的已调光具有足以正确解调的功率,则光学数据链路功能正常。 Attenuation 就是传输过程中光信号强度的降低。电缆、电缆拼接和连接器等无源介质组件会导致衰减。虽然光纤的衰减明显低于其他介质,但它仍然发生在多模和单模传输中。高效的光数据链路必须传输足够的光来克服衰减。

Dispersion 是信号随时间的推移而传播。以下两种类型的散射会影响通过光数据链路的信号传输:

  • 色散,即由于光线速度的不同而导致信号随时间的推移而扩散。

  • 模态色散,是指由光纤中不同传播模式引起的信号随时间的推移而扩散。

对于多模传输,模态色散(而非色散或衰减)通常会限制最大比特率和链路长度。对于单模传输,模态色散不是一个因素。但是,在较高比特率和较长距离下,色散会限制最大链路长度。

高效的光数据链路必须有足够的光,以超过接收器按照规格运行所需的最小功率。此外,总散射必须在 Telcordia Technologies 文档 GR-253-CORE(第 4.3 节)和国际电信联盟 (ITU) 文档 G.957 中规定的链路类型范围内。

当色散达到允许的最大值时,其影响可视为功率预算中的功率损失。光功率预算必须涵盖组件衰减、功率损失(包括散射损失)以及意外损失的安全范围。