3.4.8. Сравнение скорости передачи данных и расстояний для различных типов волокна

График, изображенный на рис. 3.21, показывает ожидаемые скорости передачи данных и расстояния передачи для различных типов волокон и различных длин волн.

Рис. 3.31. Сопоставление скорости передачи данных, расстояния и вида волокна

3.4.9. Стоимость

В отличие оттого, что можно было бы ожидать, цена одномодового волокна ниже, чем многомодового. По мнению автора, причина такого отклонения кроется просто в том, что количество производимого одномодового волокна значительно превышает количество производимого многомодового волокна. Следовательно, преобладает экономия из-за масштаба производства. Стоимость производства как многомодового, так и одномодового волокон примерно одинакова.

К сожалению, стоимость источников света (лазеров) и приемного оборудования для одномодового волокна выше стоимости оборудования, использующегося для многомодовых волокон (светодиодов), от 3 до 10 раз. Следовательно, общая стоимость установки (одномодовых систем непомерно высока, если для систем связи не предъявляются требования работы со скоростями свыше 1 Гбит/с или на расстояниях свыше 6 км.

Использование лазеров VCSEL (обсуждаемых в главе 6) начинает менять этот сценарий. VCSEL дешевле производить, легче проверять, и они более эффективны по сравнению с традиционными лазерами. В ближайшем будущем все больше VCSEL начнут заменять светодиоды в одномодовых и многомодовых приложениях на коротких расстояниях.

3.5. Полоса пропускания

Концепция полосы пропускания в спектре частот обсуждалась в главе 2. По отношению к оптическим волокнам рабочая полоса пропускания не соответствует изменениям частоты в той же степени, как для кабелей на медной основе, но более непосредственно связана с рассеянием. Все факторы, влияющие на полосу пропускания, будут возрастать по мере увеличения длины кабеля. Например, с увеличением длины кабеля возрастает модовая дисперсия увеличивая ширину импульса в конце кабеля и тем самым усиливая межсимвольную интерференцию), что на самом деле снижает максимальную скорость передачи данных, другие факторы, влияющие на полосу пропускания, будут обсуждаться в разделе 3.7.

Полоса пропускания волокна приводится в технических характеристиках производителя, не будет указана в форме "частота полосы пропускания на километры" (то есть МГц/км). Полоса пропускания волокна представляет собой диапазон, на границах которого уровень оптической мощности снижается на 3 дБ (это равносильно снижению уровня электрической мощности в детекторе оптической мощности на 6 дБ). Например, если волоконная система предназначена для работы со средней длиной волны 1310 нм, что эквивалентно работе лазера или светодиода на частоте 2,3 х 1014 Гц, а указанная полоса пропускания оптического волокна составляет 500 МГц, источник, сможет модулировать с частотой, создающей частотные компоненты вплоть до 250 МГц по обе стороны от этой рабочей частоты. Это показано на рис. 3.22.

Рис. 3.22. Рабочая полоса пропускания волокна

Следовательно, для кабеля с рабочей полосой пропускания 500 МГц/км уровень мощности на частоте 500 МГц через 1 км понизится на 3 дБ, на частоте 250 МГц - через 2 км и т. д. На 5 км у этого волокна результирующая полоса пропускания будет равна 100 МГц.