کابل فیبر نوری (Optical Fiber) رشته ای شفاف و باریک از جنس پلاستیک یا شیشه است که اطلاعات (Data) را به کمک نور از نقطه ای به نقطه دیگر منتقل می کند. توانایی بالا در انتقال داده ها، نداشتن تاخیر و سبک و نازک بودن، این کابل را به جایگزین مناسبی برای کابل های مسی و حتی سیستم های وایرلس تبدیل کرده است. ظرفیت انتقال داده در کابل های فیبر نوری معمولا بین 2.5 الی 10 گیگابیت بر ثانیه است.
انواع کابل فیبر نوری توسط شرکت های مختلف تولید می شود که هر یک کاربردها، مشخصات، ویژگی ها و مصارف متفاوتی دارند. این کابل ها در تجهیزات نظامی، پزشکی، مخابرات و… به کار می روند. بخش های تشکیل دهنده کابل فیبر نوری شامل هسته، پوسته و روکش خارجی می باشد.
آشنایی با ویژگی ها و تفاوت های این کابل ها، می تواند برای انتخاب گزینه مناسب به شما کمک کند. در ادامه این مقاله از اعتماد شبکه پرهام قصد داریم به معرفی انواع کابل فیبر نوری و بررسی مشخصات و ویژگی های آنها بپردازیم.
انواع کابل فیبر نوری با توجه به ساختار
انواع کابل فیبر نوری با توجه به نوع ساختار، به تک حالته و چند حالته تقسیم بندی می شوند. کابل های فیبر نوری چند حالته و تک حالته از ضروری ترین اجزای زیرساخت شبکه سازی مدرن به شمار می روند. کابل فیبر نوری تک حالته و چند حالته از فاصله انتقال، قطر هسته، پهنای باند و هزینه خرید و نصب متفاوتی برخوردارند.
توصیه می شود کابل فیبر نوری مناسب را با توجه به نیازهای شبکه خود انتخاب کنید. اگر قصد انتقال داده ها در مسافت های طولانی را دارید، به نرخ انتقال داده سریع تر و پهنای باند بیشتری نیاز خواهید داشت. از این رو فیبر نوری تک حالته گزینه مناسب تری است. اما اگر مایلید فواصل کوتاه تری (کمتر از 3 مایل) را با هزینه ای معقول پوشش دهید، فیبر چند حالته گزینه بهتری خواهد بود. در ادامه این دو مدل کابل فیبر نوری را معرفی و مشخصات و ویژگی های هر یک را بررسی می کنیم و به تعریف فیبر نوری چیست؟ میپردازیم.
کابل فیبر نوری تک حالته (Single Mode)
کابل فیبر نوری تک حالته رشته ای از فیبر شیشه ای است که کاربرد آن حمل و انتشار یک حالت نور از طریق هسته و به صورت عرضی (transverse mode) می باشد. در واقع در این کابل فیبر نوری امواج می توانند از حالت یکسان و فرکانس های مختلفی برخوردار باشند. فیبر تک حالته برای مراکز داده، شبکه های ارتباطاتی، اتصالات بین ساختمان ها یا شبکه های محلی که داده ها را با سرعت بیشتری در مسافت های طولانی تر انتقال می دهند، گزینه مناسبی است؛ چون تغییر سیگنال و افت بسیار کمی دارد.
ویژگی های کابل فیبر نوری تک حالته، موارد زیر را شامل می شوند:
- تجهیزات فیبر نوری در مقایسه با نوع چند حالته آن گران تر است. البته عرضه این کابل به صورت عمده انجام می شود.
- فیبر نوری تک حالته می تواند در مقایسه با فیبر چند حالته از پهنای باند بیشتری برخوردار باشد.
- قطر هسته فیبر نوری تک حالته معمولا 8 الی 10.5 میکرومتر و قطر روکش آن 125 میکرومتر است. کوچک بودن قطر هسته فیبر تک حالته باعث شده بتواند از نرخ انتقال داده و پهنای باند بیشتری پشتیبانی کند. از طرف دیگر تضعیف سیگنال کمتر در این فیبر نوری اتفاق می افتد. چون تضعیف مربوط به زمانی است که سیگنال به صورت مداوم به دیواره هسته برخورد کرده و منعکس شود. کاهش قطر هسته، شدت و دفعات انعکاس سیگنال را کاهش داده و نور در طول کابل حرکت می کند.
- اگر به قابلیت اتصال (Connect) نیاز داشته باشید، باید از کانکتورهای فیبر نوری استفاده کنید.
- فیبر تک حالته از قابلیت انتقال سیگنال ها با کاهش حداقلی از دست دادن سیگنال بر روی فواصل بلند برخوردار است. از این رو این نوع کابل برای برنامه های بلندمدت گزینه بهتری خواهد بود.
- کابل فیبر نوری تک حالته در مقایسه با نوع چند حالته آن از قابلیت پشتیبانی نرخ انتقال داده های سریع تری برخوردار است.
- منبع نور فیبر تک حالته، دیود لیزری است.
کابل فیبر نوری چند حالته (Multimode)
- کابل فیبر نوری چند حالته هم از الیاف شیشه ای ساخته شده است.
- برای انتقال بیشترین حجم داده (اطلاعات با حجم بیشتر) با سرعت بالا در شبکه های محلی، بهتر است از فیبر نوری چند حالته استفاده کنید.
- قطر هسته کابل فیبر نوری چند حالته بین 50 الی 62.5 میکرومتر است و از فیبر تک حالته بزرگتر است. قطر زیاد هسته باعث شده بتواند چندین حالت نور را به طور همزمان انتقال دهد. به همین دلیل امکان انتقال داده های بیشتری به صورت همزمان وجود دارد. از طرف دیگر دفعات و شدت برخورد سیگنال ها به دیواره های هسته و انعکاس آنها بیشتر است. از این رو تضعیف و از دست رفتن سیگنال و همچنین تداخل سیگنال ها در کابل فیبر نوری چند حالته بیشتر اتفاق می افتد. با این اوصاف بهتر است از این فیبر نوری برای انتقال داده در فواصل کوتاه استفاده شود.
- این فیبر نوری از قابلیت پوشش دادن فواصل کوتاه (چند صد متری) برخوردار است.
- فیبر چند حالته در مقایسه با نوع تک حالته از پهنای باند فیبر نوری کمتر و محدودیت برد بیشتری برخوردار است.
- منبع ایجاد پالس نوری در کابل فیبر چند حالته لیزر یا LED است.
در رابطه با تفاوت بین کابل فیبر نوری چند حالته و تک حالته در وبسایت stl.tech آمده است که:
Based on product type, the market can be divided into single-mode fiber and multi-mode fiber. Single mode optical fibre allows one type of light mode to be propagated at a time. However, multi-mode fiber cable can propagate multiple modes. Multi-mode optical fiber can be used for short-distance runs, while single mode fiber cable can be used for long-distance applications. Hence, the mode fiber segment is expected to grow much faster during the forecast period owing to their long-distance applications and low installation costs as compared to multi-mode fiber.
Single mode fiber optic cable‘s core diameter (9 µm) is much smaller than multimode fiber (50 µm and 62.5 µm). Its typical core diameter is 9 µm. This enables the multimode fiber to have a higher “light-gathering” ability and simplify connections. The cladding diameter of single mode and multimode fiber is 125 µm.
انواع کابل فیبر نوری با توجه به جنس مواد
کابل های فیبر نوری با توجه به جنس مواد هسته و غلاف به سه دسته زیر تقسیم بندی می شوند:
- کابل فیبر نوری با غلاف و هسته پلاستیکی (POF) یا (پلیمری): هسته و غلاف کابل فیبر نوری پلیمری از جنس پلیمر شفاف است. این فیبرهای نوری در مقایسه با نوع شیشه ای مقاوم تر بوده و امکان خم کردن و کشیدن آنها وجود دارد. همچنین برای خرید این کابل ها و نصب آنها، نیاز به صرف هزینه زیادی نیست. با این حال باید گفت کابل های فیبر نوری پلیمری در مقایسه با نوع شیشه ای کیفیت و سرعت انتقال داده کمتر و درصد تضعیف سیگنال بیشتری دارند.
- کابل فیبر نوری با غلاف و هسته شیشه ای (GOF): این نوع فیبرهای نوری که از انواع اصیل و مرغوب کابل های فیبر نوری به شمار می رود، دارای پهنای باند زیادی هستند. پایین بودن نرخ تضعیف سیگنال در این فیبرها باعث شده برای ارسال داده در فواصل طولانی گزینه های مناسبی باشند. البته فیبرهای شیشه ای شکننده بوده و تولید و نصب آنها سخت و هزینه بر است.
- کابل فیبر نوری با غلاف پلاستیکی و هسته شیشه ای (PCF): هسته کابل فیبر نوری PCF از شیشه و غلاف آن از جنس پلیمر است. این نوع فیبر نوری در واقع ترکیبی از مزایای دو مدل قبلی را دارد. طول کابل و پهنای باند PCF از فیبر نوری POF بیشتر و از GOF کمتر است.
کابل فیبر نوری ژله فیلد دفن مستقیم یا خاکی (OBFC)
کابل Optical Buried Filled Cable از نوع outdoor یا مناسب برای فضای باز است. از این کابل فیبر نوری برای فواصل طولانی در شبکه های بین شهری و زیرساختی استفاده می شود. این کابل ها که در داخل خاک قرار می گیرند، دو روکش پلی اتیلن نرم (LDPE) و پلی اتیلن سخت (HDPE) دارند. البته یک محافظ نوار استیل دندان اره ای (کروگیت) هم مابین این دو روکش قرار می گیرد. کاربرد این نوار، محافظت از کابل در برابر عوامل مختلفی مثل رطوبت یا آسیب دیدن توسط جوندگان است.
کابل فیبر نوری خشک خاکی (OBUC)
کابل Optical Buried Unfilled Cable از لحاظ ساختار و کاربرد تفاوت زیادی با OBFC ندارد. در این کابل به جای ژله، نخ و نوار جاذب رطوبت به کار می رود. مزیت نوار جاذب رطوبت در مقایسه با ژله این است که پس از بریده شدن محیط کار را کثیف نکرده، آب را به خوبی جذب کرده و به مرور زمان از لحاظ شیمیایی تغییر نمی کند. در حالی که ژله به مرور زمان گازهای مضر و نامناسبی برای فیبر ایجاد می کند.
کابل فیبر نوری ژله فیلد کانالی (OCFC)
کابل Optical Conduit Filled Cable تقریبا مشابه کابل ژله فیلد خاکی است. البته در این کابل فیبر نوری به جای نوار استیل کروگیت شده (آرمور)، نوار آلومینیوم به کار رفته است. به دلیل مقاومت پایین این کابل ها در برابر جوندگان، بهتر است در شبکه های درون شهری و بین مراکز مخابراتی درون کانال ها مورد استفاده قرار گیرند.
کابل فیبر نوری خشک کانالی (OCUC)
کابل Optical Conduit Unfilled Cable یک روکش بیرونی دارد و در آن نخ و نوار جاذب به کار رفته است. بهتر است از این کابل در محیط های سخت استفاده نشود.
کابل فیبر نوری خود پشتیبان (OSSC)
کابل Optical Self Support Cable از کابل های هوایی است که در محیط بیرون (تیرهای چراغ برق و دکل ها) به کار می رود. روکش و مهار فولادی این کابل، باعث شده مقاومت و استحکام فوق العاده بالایی در شرایط محیطی مختلف داشته باشد.
کابل خود پشتیبان تمام دی الکتریک (ADSS)
کابل All Dielectric Self Support Cable هم از انواع کابل هوایی است. این کابل فیبر نوری مهار غیر فلزی دارد. نخ آرامید به کار رفته در این کابل، باعث شده مقاومت کششی زیادی داشته باشد. در این کابل فیبر نوری هم نوار جاذب رطوبت به کار رفته که از پوسیدگی آن در اثر رطوبت جلوگیری می کند.
کابل فیبر نوری با تیوب مرکزی (OFC)
فیبرهای این کابل در یک تیوب در قسمت مرکزی کابل واقع شده اند. در نواحی اطراف تیوب مرکزی عنصر مقاوم میانی به کار رفته و روی آن یک لایه روکش کشیده شده است. جنس این روکش بسته به کاربرد کابل متغیر است.
سخن پایانی
در این مقاله به معرفی انواع کابل فیبر نوری و مشخصات، ویژگی ها و کاربردهای هر یک پرداختیم. این روزها استفاده از انواع کابل فیبر نوری برای مصارف گوناگون رواج زیادی پیدا کرده است. همین مسئله باعث شده شرکت های زیادی در زمینه تولید و عرضه این کابل ها فعالیت کنند.
اعتماد شبکه پرهام به عنوان یکی از معتبرترین شرکت های ارائه دهنده انواع کابل فیبر نوری، مفتخر است که همواره بهترین و با کیفیت ترین محصولات را عرضه کرده است. اگر قصد دارید برای خرید کابل فیبر نوری اقدام کنید، کافی است سری به سایت اعتماد شبکه پرهام بزنید. انواع و اقسام کابل فیبر نوری را می توانید در وبسایت ما مشاهده و خریداری کنید.
سوالات متداول
1.کابل فیبر نوری چیست؟
کابل فیبر نوری (Optical Fiber) رشته ای شفاف و باریک از جنس پلاستیک یا شیشه است که برای انتقال دادن اطلاعات (Data) و سیگنال از نقطه ای به نقطه دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. انتقال داده در این کابل با نور انجام می شود.
2.کابل فیبر نوری در مقایسه با کابل های مسی و سیستم های وایرلس چه مزیتی دارد؟
توانایی بالا در انتقال داده ها، نداشتن تاخیر، سبک تر و نازکتر بودن، از جمله ویژگی های کابل فیبر نوری است که باعث شده امروزه بیشتر از این کابل ها برای انتقال سیگنال استفاده شود.
3.کابل فیبر نوری تک حالته بهتر است یا چند حالته؟
کابل فیبر نوری تک حالته و چند حالته فاصله انتقال، قطر هسته، پهنای باند و هزینه متفاوتی دارند. برای انتقال داده در فاصله های طولانی بهتر است از کابل فیبر تک حالته استفاده کنید. اما برای پوشش دادن مسافت های کوتاه تر با هزینه مناسب تر، کابل فیبر چند حالته انتخاب بهتری خواهد بود.