انواع کابل فیبر نوری
مقدمه ای بر انواع کابل فیبر نوری
در این مطلب از وبلاگ فارس به معرفی انواع کابل فیبر نوری و ارتباط آنها با سرعت و مسافت می پردازیم. این اطلاعات به شما کمک می کند تا کابل های فیبر نوری مناسب را بر اساس نیازهای فعلی و آینده خود انتخاب کنید. رشته های فیبر نوری از دو جزء اصلی شامل هسته و روکش تشکیل شده است. وظیفه هسته، انتقال نور است در حالی که وظیفه روکش ها، بازتاب نور و نگه داشتن آن در داخل هسته و انتشار نور از طریق فیبر است
شرکت فارس انواع کابل های فیبر نوری و تجهیزات جانبی برای نصب آنها را با کیفیت بالا به شما ارائه می دهد.
ساختار کابل فیبر نوری
فناوری فیبر نوری پایه و اساس شبکه‌های ارتباطی مدرن را تشکیل می‌دهد. کابل‌های فیبر نوری با توانایی خود در انتقال داده با سرعت بالا، تأخیر کم و اتصالات قابل اعتماد، برای زیرساخت‌های مخابراتی و اینترنتی ضروری هستند.
رشته های فیبر نوری از دو جزء اصلی شامل هسته و روکش تشکیل شده است. وظیفه هسته، انتقال نور است در حالی که وظیفه روکش ها، بازتاب نور و نگه داشتن آن در داخل هسته و انتشار نور از طریق فیبر است. اما فیبرهای مالتی مود M/Mوفیبر های سینگل مود S/M به چه چیزی اشاره می کنند؟
قطرهسته و روکش با هم تقریباً به اندازه قطر تارموی انسان است. به طور کلی کابل های مولتی M/M مود برای شبکه های محلی استفاده می شود در حالی که کابل های سینگل مود S/M معمولاً برای فواصل بسیار طولانی تر استفاده می شوند . هسته کابل سینگل مود بسیار کوچک تر از هسته کابل مولتی مود است . این به این دلیل است که کابل سینگل مود برای انتقال نور لیزری خود به یک هسته بسیار کوچک نیاز دارد. اما کابل‌های مولتی مود در دو حالت با هسته فیبر مختلف عرضه می‌شوند: مالتی مود 125/62.5 با شناسه OM1 و مالتی مود 125/50 با شناسه های: OM2,OM3,OM4,OM5 هستند.
فرآیند تولید کابل فیبر نوری
فیبر یا تار نوری، لوله ایی شیشه ایی بسیار نازک، انعطاف پذیر و شفاف است. امواج الکترومغناطیس که توسط Photodiode ها به نور تبدیل شده اند در داخل این لوله شیشه ایی وظیفه انتقال دیتا را برعهده دارند. تار نوری، از کشیدن استوانه ای شیشه ای بنام پیش سازه (Preform) در داخل برج کشش تهیه می شود. در فرآیند تولید تار نوری دو مرحله بنیادی وجود دارد که در زیر به آنها اشاره می شود:
- تولید Preform
- کشش Preform در داخل برج کشش
Preform
میله یا استوانه شیشه ایی که از مواد شیمیایی فوق خاص (تتراکلرید سیلیکون و تتراکلرید ژرمانیوم (ساخته شده است. این Preform عموما 40 سانتی متر است.
واکنش شیمیایی بنیادی در تولید Preform
SiCl4 (gas) + O2 > SiO2 (solid) + 2Cl2 (in the presence of heat)
GeCl4 (gas) + O2 > GeO2 (solid) + 2Cl2 (in the presence of heat)
طول
همانطور که در فرمول بالا نیز مشخص شده است عنصر و هسته مرکزی تمامی فیبرها از سیلیس تشکیل شده که با افزودن مقادیر متناوبی از ژرمانیوم (در تارهای Single mode به میزان کمتر و در تارهای Multimode به میزان بیشتر ) جهت افزایش ضریب شکست این فیبر را به سطح مطلوبی می رساند . روش های مختلفی برای تولید Preform استفاده می شود. در فرآیند رسوب گذاری شیمیایی بخار (MCVD) مخلوط بسیار کنترل شده ای از مواد شیمیایی که در بالا توضیح داده شد، از داخل یک لوله شیشه ای دوار ساخته شده از Silicon dioxide مصنوعی خالص عبور می نماید.
استوانه ای تشکیل شده از سیلیس خالص بر روی پایه مجهز به مشعل حرارتی مخصوص نصب می شود. هنگامی که گازها در داخل لوله جریان می یابند ، با تشکیل ذرات جامد زیرمیکرون که “دوده” نامیده می شود ، در مجاورت ناحیه گرمایی به گرما واکنش نشان می دهند. پس از تشکیل دوده ، روی دیواره داخلی لوله رسوب می نمایند. همانطور که مشعل بر روی دوده رسوب شده حرکت می کند ، گرما این ذرات سفید جامد را به شیشه‌ای خالص و شفاف در فرآیندی به نام شیشه زایی تبدیل می نماید. مواد رسوب شده ، ناحیه اصلی فیبر نوری را تشکیل می دهند.
فرآیند فوق جهت تشکیل لایه های ساختاری هسته تا چندین ساعت تکرار می شود. به ازای هر بار حرارت دهی مشعل ، تولید کننده می تواند ترکیب ، ویسکوزیته و ضخامت لایه رسوب شده را به منظور ایجاد طرح های خاص تار فیبر نوری تغییر دهد.
فرآیند فوق، همراه با قابلیت تغییر سرعت حرکت مشعل و دمای شعله ، به ما این امکان را می‌دهد که طیف وسیعی از انواع فیبرهای نوری فوق خالص را تولید نماییم.
پس از رسوب مقدار مورد نظر از مواد هسته ، جریان شیمیایی از بین می رود ، سرعت مشعل کاهش می یابد و دمای شعله افزایش می یابد به طوری که لوله در یک میله جامد فرو می ریزد. در پایان این فرآیند ، یک اپراتور Preform را از بقیه مجموعه شیشه جدا نموده و آن را به مرحله بعدی منتقل می نماید. کل فرآیند تولید پیش ساخته با حداقل دخالت انسان و کاملا خودکار است.
ضریب شکست Preform تولید شده با استفاده از آنالایزر Preform شیشه اندازه گیری می شود. این ابزار پارامترهای اصلی حیاتی را اندازه گیری نموده و آنها را با مشخصات داخلی مقایسه می نماید. تمام پارامترهای مربوطه به طور خودکار در نمودارهای کنترل آماری ترسیم می شوند که اپراتورها برای هر اندازه گیری بررسی می نمایند.
کشش Preform در داخل برج کشش
گام بعدی در فرآیند تولید فیبر نوری ، تبدیل Preform تولید شده به یک فیبر نازک به اندازه سایز یک تار مو انسان است. این کار طی عملیاتی به نام کشش فیبر نوری صورت می پذیرد . نوک Preform در کوره گرافیتی با خلوص بالا داخل می شود. گازهای خالص به داخل کوره تزریق می شوند تا فضایی تمیز و رسانا ایجاد شود. در کوره ، دمای کنترل شده نزدیک به 1900 درجه سانتیگراد نوک پریفرم را نرم می کند. هنگامی که نقطه نرم شدن نوک پریفرم به دست می آید ، نیروی جاذبه تاثیر خود را می گذارد و به توده مذاب اجازه می دهد “سقوط آزاد” نماید تا زمانی که به شکل یک رشته نازک کشیده شود.
اپراتور این رشته فیبر نوری را از طریق یک سری قالب های روکش دهی عبور می دهد و روند طراحی آغاز می شود. فیبر توسط کمربند اهرم متحرک واقع در پایین برج کشیده می‌شود و سپس بر روی قرقره های وینچ پیچیده می شود. در طول فرآیند کشش سیمی ، پیش preformدر دمای مطلوب گرم می شود تا به فشار کششی ایده آل برسد. سرعت کشش سیمی 10 – 20 متر بر ثانیه است که در صنعت غیر متدوال نیست.
در طول فرآیند کشش ، قطر فیبر کشیده شده تا 125 میکرون با تلرانس تنها 1 میکرون کنترل می شود. برای اندازه گیری قطر فیبر از یک قطر سنج مبتنی بر لیزر استفاده می شود. ضخامت سنج می تواند قطر فیبر را با سرعت بیش از 750 بار در ثانیه نمونه برداری نماید. مقدار واقعی قطر با قطر هدف 125 میکرون مقایسه می شود. انحرافات جزئی از قطر هدف به تغییرات سرعت کشش تبدیل شده و برای اصلاح به مکانیزم چرخه مجدد باز گردانده می شود. اگر قطر فیبر بیش از قطر هدف خود افزایش یابد ، سرعت کشش افزایش می‌یابد. اگر قطر فیبر شروع به کم شدن از قطر هدف نماید ، سرعت کشش کاهش می یابد. به طور معمول ، کنترل قطر 125 میکرون در فاصله شش سیگما با تلرانس 1 میکرون به دست می آید.
سپس یک روکش محافظ دو لایه به تار فیبر نوری اضافه می شود ، یک پوشش داخلی نرم و یک پوشش خارجی سخت. این روکش های محافظ دو لایه به جهت حفاظت مکانیکی در جابجایی از آسیب جلوگیری می نمایند و در عین حال از سطح دست نخورده فیبر در برابر شرایط محیطی سخت محافظت می نماید. این پوشش ها توسط لامپ های فرابنفش مهیا می شوند. فرآیند کششی فیبر به شکل مناسب و خودکار است و عملاً نیازی به تعامل اپراتور بعد از مرحله قرار دهی ندارد.
شناسایی کابل های فیبر نوری Outdoor و Indoor
کابل های فیبر نوری را می توان با توجه به محیط های مختلف استفاده ، به کابل های داخلی indoor و کابل های Outdoor تقسیم نمود. تمامی کابل های نوری داخلی indoor و بیرونی Outdoor با توجه به شرایط محیط کاربری آنها طبقه بندی می شوند و باید شرایط محیطی مورد نظر در فضای کاربری خود را دارا باشند.
مشخصات کابل های فیبر نوری داخلی یا indoor
کابل های فیبر نوری indoor یا کابل های فیبر نوری داخلی دارای استحکام کششی پایین تر و لایه محافظ ضعیف تری هستند ، البته دارای روکش ضد حریق و با قابلیت جا به جایی آسان هستند و هم چنین مقرون به صرفه اند. در نقطه مقابل کابل های فیبر نوری Outdoor با ویژگی های نصب در فضاهای بیرونی دارای خصوصیاتی مانند استحکام کششی بالاتر و روکش های با استحکام و فناوری و ساختار رده بالاتر هستند. کابل های نوری داخلی indoor عمدتا برای نصب در شبکه های داخلی ساختمان ها و مراکز داده (دیتا سنترها) و اتصال بین تجهیزات شبکه مناسب هستند.کابل های نوری داخلی براساس انواع متنوع تولید شده، برای زیر ساخت های شبکه افقی و زیر ساخت های شبکه ستون فقرات Backbone عمودی نیز مناسب هستند.کابل های indoor دارای روکش مقاوم در برابر حریق هستند، نشان حریق از این رو، برای گروه کابل های فیبر نوری جهت استفاده در فضاهای داخلی قرار می گیرد. کابل های فیبر نوری indoor با فناوری روکش LSZH در کلاس های متفاوت جهت نصب در پلنوم ، رایزر و سایر موارد ارائه می شوند.
مشخصات کابل های فیبر نوری فضای باز یا Outdoor
کابل فیبر نوری Outdoor مناسب کاربری در فضای باز یا فضاهای بیرونی ساختمان هستند. کابل های نوری Outdoor ویژگی انتقال سیگنال نوری را در شرایط محیطی سخت تر فراهم می نمایند. بنابراین ساختار روکش آنها ضخیم تر بوده و فناوری های به کار گرفته شده جهت تحمل شرایط پایداری کابل در محیط پیرامون نصب را دارا هستند، به طور معمول کابل های فیبر نوری Outdoor دارای تیوب یا تیوب هایی هستند که تارهای نازک فیبر نوری را در خود جای داده اند.کابل های Outdoor عمدتا از ساختار لوز تیوب بهره می برند. کابل های فیبر نوری Outdoor دارای مقاومت کششی بالاتر و لایه محافظ ضخیم تری هستند و همچنین بعضی از آنها زره پوش هستند (یعنی دارای روکش یا محافظ فلزی مارپیچ شده مانند شلنگ های استیل هستند که به عنوان آرمورد یا آرمور یا زره محافظ شناخته می شود) کابل های نوری Outdoor عمدتا برای اتصال بین ساختمان ها Campus و شبکه های مخابراتی مناسب هستند.کابل های نوری Outdoor بسته به فناوری تولید می توانند در حالت های مختلف مانند دفن مستقیم Direct-Buried Cable یا DBC در فضای بیرونی یا داخل لوله و در داکت (میکرو داکت) یا به شکل هوایی Aerial و زیر آب Under Water و سایر موارد نصب شوند.
فناوری روکش کابل های فیبر نوری
کابل های فیبر نوری Outdoor یا مناسب برای محیط های بیرونی باید در برابر اشعه ماوراء بنفش UV مطابق استاندارد IEC 60794مقاوم باشند ، روکش این گروه از کابل ها در برابر قرار گرفتن در شرایط محیطی باز با تابش مستمر اشعه های خورشیدی باید مقاوم باشند و دچار پوسیدگی نشوند.
همچنین طبق استاندارد IEC 60794-1-2 F5 باید روکش در برابر نفوذ آب مقاوم باشد تا در صورت قرار گرفتن بلند مدت در داخل چاله های مخابراتی یا همان منهول پر شده از آب و یا رودخانه و سیلاب دچار آسیب نشود و از رسیدن آب به تار های نوری جلوگیری نماید،این فناوری بسیار پیشرفته و ترکیبی از مکانیک و مواد مورد استفاده در ساختار کابل است.
کابل های Outdoor همچنین باید در شرایط دمایی کاربری محیطی، نسبت به برودت و گرما دارای مقاومت مناسب، مطابق استاندارد IEC 60794 باشند و در صورت قرار گیری در دماهای پایین و یا بسیار بالا کارایی خود را مطابق استاندارد ISO/IEC 11801 , ITU-T حفظ نمایند.
همچنین کابل های Outdoor باید مطابق استاندارد IEC607941-120 در برابر جوندگان مقاوم باشند،بیشتر کارشناسان تصور می نمایند که زره یا آرمورد کابل وظیفه محافظت در برابر جوندگان را برعهده دارد! این نظر اشتباه است آرمور یا زره کابل ساختار مکانیکی کابل را در برابر فشارهای کششی و جلوگیری از له شدگی و آسیب های احتمالی مکانیکی در شرایط محیط های بیرونی مقاوم می نماید، در واقع موادی شیمیایی که شرایط ومزه کابل را برای جوندگان نامناسب می نماید ویژگی anti-rodentیا ضد جوندگی را در کابل ایجاد می نمایند. کابل های فیبر نوری Outdoor همچنین باید در برابر عوامل میکروبی (باکتری و قارچ) مقاوم باشند ، چرا که این میکروارگانیسم ها نیز باعث نابودی کابل در طول زمان می شوند. کابل های فیبر نوری Outdoor هم چنین باید دارای استحکام کششی مناسب مطابق استاندارد IEC 60794-1-101 باشند و تولید کنندگان کابل فیبر نوری موظف هستند که اطلاعات رابر اساس استانداردIEC 60794-1-128در اختیار مصرف کننده قرار دهند.
همانگونه که تشریح شد کابل های Outdoor مناسب کاربری در فضاهای بیرونی بوده و مطابق استاندارد IEC 6079 ISO/IEC 11801 و EN-50173 بایداز استفاده کابل های Outdoor در داخل ساختمان ها و فضاهای داخلی اجتناب نمود. نمادها و اصطلاحات اختصاری در استاندارد IEC 60794-1-1 کاملا آورده شده است. در نصب کابل های فیبر نوری بایدکلیه مقررات مربوط به ایمنی و محیط زیست مطابق استاندارد IEC 60794-1-1 رعایت شود. نوع یا انواع تارهای فیبر موجود در کابل باید با علامت گذاری روی ژاکت مشخص شود و کابل های داخل باید دارای رنگ ژاکت مطابق TIA-598 باشند.
انواع واقسام فیبر نوری پر مصرف در ایران
- كابل نوری ژله فیلد خاکی (Optical Buried Filled Cable)
- کابل نوری با تیوب مرکزی (Central Tube)
- کابل نوری خشک خاکی (Optical Buried Unfilled Cable)
- کابل نوری خود پشتیبان تمام دی الکتریک 150 (ADSS SPAN150)
- کابل نوری خود پشتیبان تمام دی الکتریک 80 (ADSS SPAN80)
- کابل نوری دراپ دو مهاردار (Drop Cable 2S)
- کابل نوری دراپ سه مهاردار (Drop Cable 3S)
- کابل نوری ژله فیلد کانالی (Optical Conduit Filled Cable)
- کابل نوری مهاردار هوایی تک روکشه (Optical Self Supporting Aerial Cable Single Jacket)
- میکرو کابل نوری 6 رشته ای (Micro Cable 6 Core)
- میکرو کابل نوری 12 رشته ای (Micro Cable 12 Core)
- میکرو کابل نوری 24 رشته ای (Micro Cable 24 Core)
- میکرو کابل نوری 48رشته ای (Micro Cable 48 Core)
- میکرو کابل نوری 72 رشته ای (Micro Cable 72 Core)
- میکرو کابل نوری 96رشته ای (Micro Cable 96 Core)
البته انواع و اقسام کابل های فیبر نوری بسیار متنوع بوده و ما در اینجا فقط تعدادی از محصولات پر مصرف در ایران را نام برده ایم.
واحد فروش محصولات شرکت فارس با در اختیار داشتن تجارب چندین ساله در فروش تخصصی کالاهای شبکه مبتنی بر مس و شبکه های فیبر نوری جهت خرید مرغوبترین کالاهای موجود در ایران برای مشاوره، با یک تماس در خدمت شما هستند.