ตัวรับส่งแสง แกนหลักสำหรับการแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสง

ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วและช่วงคลื่นความถี่ของตัวรับส่งสัญญาณแสงมีความสำคัญอย่างมากต่อการสื่อสารด้วยแสง ซึ่งมีผลต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณ ระยะทาง และความจุ ตัวรับส่งสัญญาณทำงานที่ความเร็วต่าง ๆ (1Gbps ถึง 800Gbps+) และช่วงคลื่นความถี่ต่าง ๆ (850nm ถึง 1650nm) โดยช่วงคลื่นเช่น O, C และ L มีบทบาทที่แตกต่างกัน ความสัมพันธ์นี้มีพื้นฐานจากพฤติกรรมของแสงในเส้นใยแก้วนำแสง: การสูญเสียสัญญาณ (attenuation) และการกระจายของสัญญาณ (dispersion) ช่วงคลื่น 850nm มีการสูญเสียสัญญาณสูง (~2.5dB/km) เหมาะสำหรับศูนย์ข้อมูลระยะใกล้ (≤300m) ที่ใช้เส้นใยแบบ multimode สำหรับความเร็ว 10G/40Gbps ในขณะที่ช่วงคลื่น 1310nm และ 1550nm มีการสูญเสียต่ำกว่า (~0.3–0.4dB/km) ทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ไกลขึ้น — ช่วงคลื่น 1310nm เหมาะสำหรับความเร็ว 10Gbps ที่ระยะทาง 40km (มีค่า dispersion ใกล้ศูนย์) ส่วนช่วง C-band ของ 1550nm (1530–1565nm) มีการสูญเสียต่ำที่สุด ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับ EDFAs เพื่อการส่งสัญญาณระยะไกลที่ความเร็วสูง (400G/800Gbps ได้หลายพันกิโลเมตร) ความเร็วที่สูงขึ้น (400G+/800G+) มีความเสี่ยงที่จะเกิด dispersion มากขึ้น จึงต้องใช้เทคนิคการปรับสัญญาณขั้นสูง (เช่น 16QAM สำหรับ 400Gbps) ร่วมกับ C-band ซึ่งสามารถจัดการกับปัญหา dispersion ได้ ช่วง C-band ยังรองรับการใช้งาน WDM/DWDM ที่สามารถบรรจุช่องสัญญาณ 400Gbps ไว้ที่ระยะห่าง 50GHz เพื่อเพิ่มความจุ ลักษณะการใช้งานเป็นตัวกำหนดการจับคู่ที่เหมาะสม: ระยะใกล้ใช้ 850nm ระยะกลาง (10–80km) ใช้ 1310nm/C-band และระยะไกลใช้ C/L-band ร่วมกับตัวรับส่งสัญญาณแบบ coherent ระบบใหม่ที่มีความเร็ว 1.6Tbps กำลังสำรวจการใช้ L-band ที่ขยายเพิ่มเติมเพื่อหลีกเลี่ยงการแออัดใน C-band โดยสรุป ช่วงคลื่นความถี่กำหนดระยะทางและประสิทธิภาพการใช้งาน ขณะที่ความเร็วต้องการการจัดการการปรับสัญญาณและการกระจายสัญญาณ ความสัมพันธ์ระหว่างสองปัจจัยนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้ตัวรับส่งสัญญาณทำงานได้ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมที่ใช้งาน