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解读光模块波长与传输距离的关系

2021年07月29日 2108

光模块波长和传输距离是光模块的重要参数,它们关乎着网络信号能传多远。众所周知,不同波长的光模块传输距离也不同,那么波长和传输距离有什么关系呢?波长是影响光模块传输距离的因素吗?关于这些问题您可以阅读本文从中找到答案。

光模块波长与传输距离的关系

光模块波长指的是光信号传输时所使用的光波段,它的单位是纳米(nm)。目前常使用的波长有850nm、1310nm和1550nm以及CWDM波长的1270~1610nm和DWDM波长的1525~1565nm或1570~1610nm。850nm波长的光模块通常与多模光纤搭配使用,多用于短距离传输;1310nm等波长的光模块通常与单模光纤搭配使用,多用于中长距离传输,需要注意的是,早前波长为1310nm的低速率光模块(即千兆以下的SFP光模块)也可以搭配多模光纤使用,最远传输距离为2km。

光模块传输距离可被分为短距、中距和长距三种,一般认为2km及以下的传输距离为短距,10~20km之间的传输距离为中距,30km以上的传输距离为长距。下表为不同波长光模块搭配不同光纤所对应的传输距离:

波长
光纤类型
传输距离(通常情况下)
850nm
多模光纤
300~500m以内
1310nm
单模光纤
40km以内
多模光纤
2km以内
1550nm
单模光纤
40km以上
CWDM波长
单模光纤
10~80km以内
DWDM波长
单模光纤
40km以上

由上表可知,相同波长的光模块搭配不同的光纤类型,传输距离也会随之不同。那为什么相同波长的光模块传输距离会不同呢?这是由于光信号在传输过程中会产生色散和损耗,色散和损耗是影响光模块传输距离长短的主要因素。

  • 色散:一般情况下,单模传输不会产生模间色散,而多模传输因支持多种传输模式,光线会发生多次折射,从而会产生模间色散,色散越大,光模块传输距离越短。

  • 损耗:不同波段的光传输损耗不同,由大到小依次为850nm>1310nm>1550nm,损耗越小,光模块传输距离越远。

损耗

由此可见,光模块波长与传输距离没有直接关联,不过是因为不同波长的传输特性不同,所以对应着不同传输距离的应用。

光模块传输距离怎么看?

上文我们提到了光模块的传输距离各不相同,那么有人肯定会问,当我们拿到光模块时,如何得知它的传输距离是多少呢?通常情况下,我们可以通过查看光模块标签命名以及光模块DDM信息来获取它的传输距离,详见《光模块速率怎么看?如何选择?》

除此之外,我们还可以通过公式计算出光模块的传输距离。光模块传输距离的计算公式为(接收灵敏度-发射光功率)/波长光衰减系数。【计算出的数值为理想值】

波长为1310nm的飞速(FS)10G光模块为例:

光模块的发射光功率为-8.2~0.5dBm,接收灵敏度为<-14.4dBm,查询光谱表可知,1310nm波长的光衰减系数为0.4~0.45dBm/km;

波长光衰减系数

即光模块理想传输距离=[(-14.4dBm)-(-8.2dBm)]/(0.45dBm/km)≈13km

但实际应用情况下,光模块在传输过程中还会存在外在损耗,如弯曲损耗、连接器损耗等,因此光模块实际传输距离会比计算出的传输距离短。

结束语

以上就是本文全部内容,相信您应该清楚光模块波长和传输距离之间的关系了。光模块波长并不会直接影响其传输距离的长短,在传输过程中产生的色散和损耗才是影响传输距离的主要因素。

参考文章:

《光纤色散是什么?如何色散补偿?》

《您对光纤损耗了解多少?知道如何计算吗?》

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