انواع کابل فیبر نوری

کابل شبکه فیبر نوری به دو نوع، تک حالتی Single Mode و چند حالتی Multi Mode تقسیم می‌شود که توضیح هر کدام به شرح زیر است:

فیبرنوری Single Mode

از فیبر نوری تک حالتی برای ارسال یک سیگنال در هر فیبر مثل تلفن استفاده می‌شود. قطر هسته این کابل‌ها بسیار کم و برابر 9 میکرومتر (µm) است و ارسال و دریافت داده را به کمک تکنولوژی لیزر انجام می‌دهد. این فیبر نوری فقط یک سیگنال یا اشعه نور را در فاصله 1310nm و 1550nm منتقل می‌کند. سیگنال تا چند مایل قابل جابه‌جایی است که این قابلیت برای تامین‌ کنندگان تلفن و تلویزیون کابلی کاربرد دارد. در این فیبر به دلیل کوچک بودن قطر هسته، هنگام جابه‌جایی نور در هسته یک انعکاس کمی ایجاد می‌شود. این موضوع باعث کاهش ضریب استهلاک فیبر می‌شود و سیگنال جلوتر می‌رود. فیبر single mode در فاصله‌های طولانی و برنامه‌های کاربردی که پهنای باند بیشتری دارند به کار برده می‌شود.

این دسته نور را بصورت مستقیم و بدون شکست عبور می‌دهند. منبع نوری این دسته از کابل‌ها لیزر می‌باشد و شدت نور بالایی دارند.

فیبرنوری Multi Mode

فیبرهای multi mode همان طور که از نام‌شان هم پیداست می‌توانند چند حالت را به طور همزمان جهت دهند و برای ارسال چند سیگنال در یک فیبر استفاده می‌شوند، مانند شبکه‌های کامپیوتری.

به توجه به این موضوع نور منعکس شده، پراکندگی و نرخ استهلاک بیشتر می‌شود به همین دلیل کیفیت سیگنال در فاصله طولانی کاهش می‌یابد. از فیبرهای مالتی مود در فاصله‌های کم، در شبکه‌های LAN برای منتقل کردن داده و برنامه‌های کاربردی صوتی- تصویری استفاده می‌شود.

کابل‌های فیبر نوری Multi mode هستند که قطر هسته آنها در مقایسه با کابل‌های فیبر نوری تک حالته بسیار بزرگتر و برابر با 50 یا 62.5 (الي ١٠٠) میکرو متر هستند. منبع نوری این کابل‌ها LED ها هستند و نور را در پرتوهای متعدد با طول موج‌های مختلفی منتشر می‌کنند که این پرتوها بسته به نوع کابل، شکل انتشارهای مختلفی را در طول کابل دارند.

‌به کمک هسته فیبر multi mod داده‌های بیشتری در یک زمان می‌‌توانند عبور کنند.

تفاوت فیبر نوری Multimode و Single Mode در چیست؟

فیبرهای نوری Multi Mode و single Mode تفاوت‌هایی با هم دارند که از اصلی‌ترین آن‌ها می‌توان به تفاوت در انتشار نور، تفاوت‌های بصری و تفاوت در هزینه‌های توسعه اشاره کرد.

تفاوت دیگری که در بین فیبرهای نوری Single Mode و Multimode وجود دارد نوع تجهیزاتی است که برای اتصال آنها استفاده می شود.. فیبرهای نوری Single Mode به دلیل داشتن اندازه ظریف هسته به تجهیزات خاصی از قبیل تجهیزات لیزری برای متمرکز کردن نور و تنظیم کردن دقیق آن نیاز دارند. شاید اینکار برای یک یا دو اتصال در یک سازمان چندان هزینه بردار نباشد اما زمانیکه صحبت از یک شبکه Campus بزرگ می شود این تجهیزات به شدت هزینه های فیبرکشی شما را افزایش خواهند داد.

اما برخلاف فیبرهای نوری Single Mode همانطور که اشاره کردیم فیبرهای نوری Multimode دارای قطر بیشتری هستند و همین ضخامت فیبر بکار رفته در آنها باعث می شود نور بیشتری را انتقال دهند و اجازه استفاده از تجهیزات ارزان قیمت تری برای پیاده سازی و تست را می دهند ، بعضا از تجهیزات LED به جای تجهیزات لیزری در این نوع فیبرها می توان استفاده کرد.

اگر هزینه های معقولی در پیاده سازی فیبرهای نوری در نظر گرفته شود طبیعتا به سرعت این نوع رسانه های ارتباطی جای کابل های مسیر را خواهند گرفت. بصورت کلی استفاده از فیبرهای Single Mode بیشتر در تجهیزات زیرساخت مخابراتی استفاده می شود حال آنکه استفاده از Multimode ها بیشتر در شبکه های داخلی و Campus ها رواج دارد.

انواع کابل فیبر نوری از نظر جنس مواد

کابل‌های فیبر نوری از نظر جنس هسته و غلاف، سه نوع هستند:

1. فیبر نوری با هسته و غلاف شیشه‌ای (GOF)

2. فیبر نوری با هسته و غلاف پلاستیکی (POF)

3. فیبر نوری با هسته شیشه‌ای و غلاف پلاستیکی (PCF)

فیبر نوری شیشه‌ای (GOF)

در فیبر نوری شیشه‌ای یا GOF مخفف (Glass Optical Fiber)، هم هسته و هم غلاف از شیشه ساخته می‌شود. فیبر نوری شیشه‌ای مرغوب‌ترین و اصیل‌ترین نوع فیبر نوری است. در ابتدا همه فیبرهای نوری از این نوع بودند. فیبرهای نوری شیشه‌ای پهنای باند بسیار زیادی دارند و ظرفیت انتقال داده‌ آن‌ها در حد گیگابیت‌برثانیه است. چون نرخ تضعیف سیگنال (attenuation) در فیبرهای شیشه‌ای بسیار کمتر است، برای ارسال داده در فواصل طولانی مناسب هستند. سیگنال‌ها در فیبرهای نوری شیشه‌ای می‌توانند تا بیش از ۱۰ کیلومتر نیز پیش بروند. اما فیبرهای نوری شیشه‌ای معایبی نیز دارند. برای مثال، تولید و نصب فیبرهای نوری شیشه‌ای پرهزینه‌‌تر و سخت‌تر است. ضمنا چون هسته و غلاف این فیبرها شیشه‌ای است، شکننده‌ترند. مواردی از این دست سبب شد تا استفاده از پلیمر یا پلاستیک شفاف به‌جای شیشه پیشنهاد شود. و نتیجتا فیبرهای نوری POF و PCF ساخته شدند.

فیبر نوری پلیمری (POF)

در فیبر نوری پلیمری یا POF مخفف (Polymer Optical Fiber) هم هسته و هم غلاف از پلیمر شفاف ساخته می‌شود. مزیت مهم فیبر نوری پلیمری بر فیبر نوری شیشه‌ای (GOF) مقاومت بیشتر آن در برابر خمیدگی و کشیدگی است. کابل‌های فیبر نوری پلیمری (POF) را گاهی فیبر نوری مصرفی (consumer) نیز می‌نامند زیرا خود کابل‌ها و هم لینک‌ها، کانکتورها و نصب‌شان ارزان‌تر است. ضمنا فیبرهای نوری POF در مقایسه با فیبرهای نوری شیشه‌ای انعطاف‌پذیرند. اما درعوض، فیبرهای POF ‌کم‌کیفیت‌تر از فیبرهای شیشه‌ای هستند و لذا در فواصل طولانی، درصد اعواج و تضعیف سیگنال‌‌شان بیشتر است. چون سرعت انتقال داده در کابل‌های POF کمتر است، در فواصل کوتاه (تا ۱۰۰ متر) به کار می‌روند. شبکه‌های خانگی و صنعتی از جمله موارد کاربرد فیبر نوری POF است. در ساخت حسگرها نیز از این فیبرها استفاده می‌شود، زیرا در مقایسه با فیبرهای نوری شیشه‌ای، کم‌هزینه‌تر و مقاومت‌ترند.

فیبر نوری با غلاف پلیمری (PCF)

در فیبر نوری با غلاف پلیمری یا PCF (مخفف Polymer-Clad Fiber)، هسته از شیشه‌ و غلاف از پلیمر ساخته می‌شود. لذا این نوع کابل، تقریبا آمیزه‌ای از مزایای فیبر نوری شیشه‌ای و پلیمری را یک‌جا دارد. در فیبر نوری PCF، طول موج سیگنال‌ها متوسط و نرخ انتقال داده کمتر از ۱۰۰ مگابیت‌برثانیه است. فیبرهای نوری PCF معمولا تا حداکثر ۲ کیلومتر کارایی دارند. از فیبرهای نوری PCF می‌توان در شبکه‌های محلی و صنعتی بهره برد. از نظر پهنای باند و طول کابل، فیبر نوری PCF بالاتر از فیبر نوری POF و پایین‌تر از فیبر نوری GOF جای می‌گیرد.