ساختار کابل های فیبر نوری

کابل های فیبر نوری متشکل از تارهای نوری بلند و منعطف هستند که جنس این تارها از شیشه و یا پلاستیک می باشند؛ با قرار گرفتن تعدادی از این تارهای نوری در کنار یک دیگر کابل های فیبرنوری به وجود می آیند. فیبرهای نوری اطلاعات و داده ها را به شکل نور با سرعت و حجم بالا در مسافت های طولانی انتقال می دهند.

در حالت کلی فیبرهای نوری به دو دسته ی زیر تقسیم می شوند:

1. Single mode

فیبر های نوری سینگل مود قطر هسته ی کوچک تر دارند و به همین علت است که می توانند اطلاعات و داده ها را در مسیرهای طولانی تری انتقال دهند چرا که signal attenuation کمتری دارند. این فیبرها می توانند نور را با طول موج 1300 تا 1550 نانومتر و تا 70 کیلومتر انتقال دهند.

2. Multimode

فیبرهای نوری مالتی مودها برخلاف سینگل مودها دارای قطر هسته ای بزرگ تری هستند و signal attenuation بیشتری دارند به همین علت در مسافت های کوتاه تری مورد استفاده قرار می گیرد؛ این فیبر نور را با طول موج 850 تا 1300 نانومتر انتقال می دهد.

فیبر نوری سینگل مود را با مخفف SM و فیبرهای نوری مالتی مود را با مخفف MM می شناسند. کابل های فیبر نوری SM از نظر هزینه گران تر از کابل های MM هستند.

کابل های فیبر نوری را می توان براساس ساختار مواد، ترکیب مواد مربوط به هسته و محیط تقسیم بندی نمود که در زیر هر کدام را شرح می دهیم:

• انواع کابل فیبر نوری براساس ساختار مواد:

GOF :GOF مخفف عبارت Glass Optical Fiber است که جنس Clad و Core هر دو از شیشه می باشد و بسیار ظریف هستند و قابلیت انعطاف پذیری کمتری دارند. این نوع از فیبرها تنوع بالایی داشته و ترکیبی از تنظیمات ، اتصالات انتهایی و دارای انواع adapter هستند؛ همچنین فیبرهای gof در حرارت های بسیار بالا عملکرد طبیعی دارند و به دلیل پایین بودن attenuation مناسب برای فواصل طولانی هستند و پهنای باند بیش تری دارند و ظرفیت انتقال اطلاعات در حدود گیگابیت بر ثانیه است.

POF :POF مخفف عبارت Polymer Optical Fiber می باشد که جنس clad و core هر دو از پلیمر شفاف می باشند. pof در مقایسه با gof انعطاف پذیری بیشتری دارد pofها اغلب برای روشنایی، تزئینات دکوراسیون، تجهیزات پزشکی و همچنین ساخت حسگرها از این فیبر استفاده می شود چرا که فیبرهای نوری پلیمری در فاصله های طولانی attenuation بیش تری دارند و سرعت انتقال اطلاعات در این کابل ها بسیار کم است و برای فواصل کوتاه مناسب تر است.

PCF :pcf مخفف شده ی عبارت Polymer Clad Fiber است که در آن core از جنس شیشه و clad از جنس پلیمر می باشد. نرخ انتقال داده ها و اطلاعات در فیبرهای نوری کمتر از 100 مگابیت بر ثانیه است و می تواند اطلاعات را تا دو کیلومتر هم انتقال دهد.

انواع روکش کابل های فیبر نوری

PVC: این نوع روکش ارزان ترین و رایج ترین نوع روکش است. PVC انعطاف پذیر و مقاوم در برابر سایش است، اما در برابر آتش و مواد شیمیایی مقاوم نیست.

LSZH: این نوع روکش مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی دارد به همین دلیل برای استفاده در محیط های داخلی که در آن خطر آتش سوزی وجود دارد مناسب است. LSZH گران تر از PVC است.

OFNR: این نوع روکش برای استفاده در فضای باز مناسب است. OFNR در برابر اشعه UV، رطوبت و مواد شیمیایی مقاوم است. OFNR گران تر از PVC و LSZH است.

PUR: این نوع روکش برای استفاده در محیط های صنعتی مناسب است. PUR در برابر سایش، مواد شیمیایی و روغن ها مقاوم است. PUR گران تر از PVC، LSZH و OFNR است.

TPE: این نوع روکش انعطاف پذیر و مقاوم در برابر سایش است و برای استفاده در محیط های مختلف مناسب است. TPE گران تر از PVC، LSZH و OFNR است.

• انواع کابل فیبر نوری براساس ترکیب مواد هسته

1. ضریب شکست پله ای: این نوع فیبر به step index مشهورند و لایه ی هسته ها با ضریب شکست و قطر مشخص می کنند و بر روی آن ها لایه ای با ضریب شکست کمتر بر روی آن می آید. ضریب شکست این فیبر مابین هسته و روکش به صورت پلکانی مانند شکل زیر تغییر می کند.
2. ضریب شکست تدریجی: ضریب شکست تدریجی هم به graded index معروف است ؛ در این نوع از فیبرها ضریب شکست هسته به طور آهسته از مرکز فاصله می گیرد و در مرز 50 تا 5.622 میکرون به حداقل می رسد در این حالت مرز بین هسته و روکش مانند پدیده سراب به شکل منحنی شکسته می شود و پس از رسیدن به زاویه بحرانی مجدد بر روی منحنی مشابه به سوی هسته بر می گردد.

• کابل فیبر نوری بر اساس محیط

1. Indoor: کابل های فیبر نوری indoor بیشتر در داخل ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد چرا که این کابل ها دارای یک لایه ی محافظتی فیزیکی هستند و می توان از 6 تا 144 تیوب استفاده کرد که هر کدام از این tubeها دارای 24 فیبرنوری می باشند. داخل این tubeها یک ژله بی رنگ استفاده شده تا انعطاف پذیری بالایی در برابر ضربه داشته باشند؛ از مهم ترین ویژگی این کابل ها می توان به مقاوم بودن در برابر آتش، شعله ور شدن، انعطاف پذیری بالا در برابر ضربات اشاره نمود. نمونه هایی از کابل های فیبر نوری کابل های OCUC و OCFC می باشد.
2. Outdoor: کابل های فیبر نوری outdoor هم همانطور که از نامش پیداست در خارج از ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند نمونه هایی از کابل های فیبر نوری outdoor کابل OBUC و OBFC می باشد.