光ファイバー通信リンクへの単一波長ポイントを設計しますか?

概要

単一波長のポイントツーポイント光ファイバー通信リンクは、短距離でデータを送信するためのシンプルでコスト効率の高い方法です。このタイプのリンクは、同じ部屋または建物内にない 2 つのデバイスを接続する必要がある産業環境でよく使用されます。

単一波長のポイントツーポイント光ファイバー通信リンクの基本コンポーネントは次のとおりです。

※電気信号を光信号に変換する送信機

※送信機から受信機まで光信号を伝送する光ファイバーケーブル

※光信号を電気信号に変換する受信機

設計上の考慮事項

単一波長のポイントツーポイント光ファイバー通信リンクを設計する場合、次のようないくつかの要素を考慮する必要があります。

※送信機と受信機間の距離

* 送信する必要があるデータレート

※使用する光ファイバーケーブルの種類

※使用する送信機と受信機の種類

距離

送信機と受信機間の距離は、単一波長のポイントツーポイント光ファイバー通信リンクを設計する際に考慮すべき最も重要な要素です。単一波長リンクで達成できる最大距離は、光ファイバー ケーブルの減衰によって制限されます。減衰とは、信号がケーブルを通過する際の信号電力の損失です。光ファイバーケーブルの減衰は通常、1 キロメートルあたりのデシベル (dB/km) で測定されます。

単一波長リンクで達成できる最大距離は、次の式を使用して計算できます。

「」

距離 =(電力バジェット - 送信機電力 - 受信機感度) / 減衰

「」

どこ：

* 距離は到達可能な最大距離であり、単位はキロメートルです

* 電力バジェットは、リンクで利用可能な総電力量 (dBm) です。

* 送信機電力は、dBm 単位の送信機の電力出力です。

* 受信機感度は、受信機が検出できる最小電力量 (dBm) です。

※減衰量は光ファイバーケーブルの減衰量をdB/kmで表したものです。

データ速度

単一波長のポイントツーポイント光ファイバー通信リンクを設計する際に考慮すべきもう 1 つの重要な要素は、送信する必要があるデータ レートです。単一波長リンクで達成できる最大データ レートは、光ファイバー ケーブルの帯域幅によって制限されます。帯域幅は、光ファイバー ケーブルが送信できる周波数の範囲です。光ファイバー ケーブルの帯域幅は通常、キロメートルあたりのメガヘルツ (MHz/km) で測定されます。

単一波長リンクで達成できる最大データ レートは、次の式を使用して計算できます。

「」

データレート =帯域幅 * 距離

「」

どこ：

* データ レートは、Mbps 単位で達成できる最大データ レートです。

※帯域幅は光ファイバーケーブルの帯域幅で単位はMHz/kmです。

※距離は送信機と受信機間の距離をキロメートル単位で表します。

光ファイバーケーブル

使用する光ファイバー ケーブルの種類も、単一波長のポイントツーポイント光ファイバー通信リンクを設計する際に考慮すべき重要な要素です。光ファイバー ケーブルには、主にシングルモードとマルチモードの 2 つのタイプがあります。

シングルモード光ファイバ ケーブルはコア径が小さく、長距離用途に使用されます。マルチモード光ファイバ ケーブルはコア径が大きく、短距離用途に使用されます。

特定の用途に最適な光ファイバー ケーブルのタイプは、送信機と受信機の間の距離と、送信する必要があるデータ レートによって異なります。

送信機と受信機

使用する送信機と受信機のタイプも、単一波長のポイントツーポイント光ファイバー通信リンクを設計する際に考慮すべき重要な要素です。利用可能な送信機と受信機にはさまざまな種類があり、それぞれに独自の長所と短所があります。

特定のアプリケーションに最適なトランスミッターとレシーバーのタイプは、トランスミッターとレシーバー間の距離、送信する必要のあるデータ レートによって異なります。