انواع کابل فیبر نوری

انواع کابل فیبر نوری

کابل های فیبر نوری کابل‌هایی هستند که از نور، برای انتقال برق و داده در فاصله‌های بسیار طولانی، استفاده می‌کنند. آن‌ها نسبت به کابل‌های مسی سنتی مزایای زیادی مانند پهنای باند بالاتر، تضعیف کمتر، مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی و امنیت بیشتر دارند. با این حال، همه کابل‌های فیبر نوری یکسان نیستند. امروزه طیف گسترده‌ای از  انواع کابل فیبر نوری در بازار موجود است که هر کدام دارای ویژگی‌های متنوع قطر هسته، سیگنال، ولتاژ، ولت، نوع سیم و...  هستند. به‌همین دلیل در این مطلب قصد داریم به‌طورکامل به معرفی انواع کابل های فیبر نوری بپردازیم تا با ویژگی‌ها و کاربردهای آن‌ها کاملاً آشنا شوید.

انواع کابل فیبر نوری؛ کابل های فیبر نوری تک حالته

یکی از انواع کابل‌ فیبر نوری پرکاربرد، کابل فیبر نوری تک‌حالته یا Single Mode است. کابل‌های تک حالته کابل‌هایی هستند که هسته‌ای بسیار کوچک و حامل نور دارند و قطر هسته‌ آن‌ها زیر 10 میکرون و معمولاً حدود 8 تا 10 (µm) میکرون است. همچنین هسته با روکشی احاطه شده که قطر کلی فیبرنوری را می‌توان تا 125 میکرومتر افزایش می‌دهد.

همین لایه باعث می‌شود تا هسته کابل فیبر نوری تک حالته، داده را بدون شکست نور در لوله و در یک مسیر تک‌حالته واحد منتقل سازد. این بدین‌معنا است که نور هنگام حرکت در طول کابل پخش یا پراکنده نمی‌شود و در نتیجه کمترین میزان سیگنال از دست خواهد رفت که همین باعث افزایش نرخ انتقال داده در کابل‌های تک‌حالته است.  
سینگل مود از شدت نور بالایی برخوردار است و معمولاً قطرشان نازک و حدود 0/009 میلی‌متر است و می‌تواند داده‌ها را تا 100 کیلومتر بدون نیاز به تکرارکننده (repeaters) یا تقویت‌کننده (amplifiers) جابه‌جا کند.
دو نوع کابل فیبر نوری تک حالته وجود دارد: OS1 و OS2. اولی یک کابل بافر محکم است که بیشتر برای استفاده در مکان‌های داخلی با فواصل کم طراحی شده و دومی یک کابل لوله شل است که بیشتر برای استفاده در مکان‌های بیرونی، شرایط سخت محیطی و فواصل دور مناسب است. عمده تفاوت دو کابل OS1 و OS2 در قطر، نحوه انتشار نور در هسته و طول موج است.
کابل‌های فیبر نوری تک‌حالته عمدتاً برای برنامه‌های مسافت طولانی و پرسرعت مانند مخابرات، تلویزیون کابلی، ستون فقرات اینترنت و شبکه‌های نظامی استفاده می‌شوند. آن‌ها بسته به طول موج و تکنیک مدولاسیون مورد استفاده می‌توانند از نرخ داده تا 100 گیگابیت بر ثانیه و یا بیشتر را پشتیبانی کنند.
 با این حال، کابل‌های فیبر نوری تک‌حالته نسبت به کابل‌های فیبرنوری دوحالته گران‌تر و نصب‌ آن‌ها نیز دشوارتر است؛ زیرا به تراز و اتصال دقیق کانکتورها نیاز دارند.

انواع کابل فیبر نوری؛ کابل های فیبر نوری چند حالته

یکی دیگر از انواع کابل فیبر نوری پرطرفدار در بازار کابل‌های چند حالته یا Multi-mode است. کابل‌های فیبر نوری چند حالته کابل‌هایی هستند که هسته ضخیم‌تری دارند و معمولاً  قطرشان بین 50 تا  62.5 (µm) میکرون است.
این نوع کابل نیز با یک لایه مخصوص احاطه شده که ضریب شکست نور کاهش یابد اما تفاوت اصلی کابل‌های تک‌حالته با چند حالته در مسیر انتقال دیتا است. در واقع مسیرهای چند حالته می‌توانند نور را در حالت‌های و یا مسیرهای متعدد درون هسته حرکت دهند و در نتیجه پراکندگی و تضعیف سیگنال بیشتر شود. با این حال، کابل‌های فیبر نوری چند حالته دارای قیمتی ارزان‌تر و نصبی آسان‌تر از کابل‌های فیبر نوری تک حالته هستند، زیرا به دقت و تجهیزات کمتری برای اتصال نیاز دارند.

کابل های فیبر نوری چند حالته می‌توانند اطلاعات را تا 2 کیلومتر بدون نیاز به تکرار کننده یا تقویت‌کننده منتقل کنند؛ بنابراین بیشتر برای برنامه‌های کاربردی در مسافت‌های کوتاه و با سرعت کم، مانند شبکه‌های محلی (LAN)، مراکز داده، سیستم‌های کنترل صنعتی و دوربین‌های امنیتی استفاده می‌شوند. همچنین آن‌ها بسته به طول موج و کیفیت کابل، می‌توانند از نرخ داده تا 10 گیگابیت در ثانیه و یا بیشتر پشتیبانی کنند.
انواع کابل فیبر نوری چند حالته به چهار دسته OM1، OM2، OM3 و OM4. (حروف OM مخفف چند حالت نوری است و اعداد نشان‌دهنده پهنای باند و عملکرد کابل هستند.) تقسیم می‌شوند.
 
OM1 قدیمی‌ترین و کم‌کیفیت‌ترین نوع کابل فیبر نوری چند حالته با قطر هسته 62.5 میکرون و پهنای باند 200 مگاهرتز کیلومتر در طول موج 850 نانومتر است.
OM2 نسخه ارتقاء یافته OM1 با قطر هسته 50 میکرون و پهنای باند 500 مگاهرتز کیلومتر در طول موج 850 نانومتر است.

OM3 یک نوع کابل فیبر نوری چند حالته با کارایی بالا، با قطر هسته 50 میکرون و پهنای باند 2000 مگاهرتز کیلومتر در طول موج 850 نانومتر است.
  OM4 نسخه پیشرفته OM3 با قطر هسته 50 میکرون و پهنای باند 4700 مگاهرتز کیلومتر در طول موج 850 نانومتر است.

انواع کابل فیبر نوری براساس جنس مواد کابل

انواع کابل فیبر نوری در بازار براساس جنس مواد در دو نوع شیشه‌ای و پلاستیکی موجود هستند.

کابل فیبر نوری شیشه‌ای

این مدل کابل از جنس شیشه ساخته می‌شود که به‌دلیل مقاومت و مرغوبیت کابل عمدتاً برای خطوط فشار قوی کاربرد دارد. این مدل بهترین نوع کابل فیبرنوری است که از چندین ظرفیت و پهنای باند انتقال داده پشتیبانی می‌کند. معمولاً کابل فیبر نوری شیشه‌ای می‌توانند تا 10 کلیومتر داده‌های نوری را جابه‌جا کنند و برای محیط‌ها با دمای بالا و در معرض مواد شیمیایی مناسب هستند. کابل‌ فیبرنوری شیشه‌ای در برابر خم شدن مقاومت کمی دارند و بیشتر با اتصال با همدیگر انتقال داده‌ها را انجام می‌دهند. 

کابل فیبر نوری پلاستیکی

نوعی دیگر از انواع کابل فیبر نوری است که به جای شیشه از پلاستیک به‌عنوان ماده اصلی استفاده می‌شود. پلاستیک نسبت به کابل‌های شیشه‌ای ارزان‌تر، سبک‌تر انعطاف پذیرتر و در برابر خمش مقاوم‌تر است. با این حال، این نوع کابل از پهنای باند کمتر، تضعیف بالاتر و دوام کمتری نسبت به کابل‌های فیبر نوری شیشه‌ای دارد. کابل‌های پلاستیکی عمدتاً برای انتقال برق، داده و برنامه‌های کاربردی در مسافت‌های کوتاه و با سرعت کم، مانند شبکه‌های خانگی، سیستم‌های صوتی خودرو، صنعت روشنایی، دستگاه‌های پزشکی و اسباب‌بازی‌ها کاربرد دارند.

انواع کابل فیبر نوری بر اساس روکش

روکش در کابل های فیبر نوری یکی از اجزای بسیار مهم است که برای محافظت از هسته و دیگر بخش‌های کابل مورد استفاده قرار می‌گیرید. کابل‌های فیبرنوری براساس کارآیی، ولتاژ و محیط قرارگیری از سیم و روکش‌های مختلفی ساخته می‌شود که برخی از رایج‌ترین آن‌ها عبارتند از:

- کابل فیبرنوری با روکش PVC: یکی از روکش‌های پرکاربرد در انواع کابل فیبر نوری پلی‌وینیل کلراید یا اصطلاحاً PVC است. این روکش یک نوع پلاستیک بسیار مقاوم است که عمدتاً برای عایق‌بندی سیم مسی و کابل فیبرنوری کاربرد دارد. این کابل به‌دلیل قیمت مناسب، وزن کم، مقاومت بالا در برابر ضربه و انعطاف‌پذیری برای ساختمان‌های تجاری، اداری و خانگی کاربرد گسترده‌ای دارد؛ اما به‌دلیل این‌که در برابر مواد شیمیایی و آتش مقاوم نیست در مکان‌هایی که خطر آتش‌سوزی و برخورد با مواد شیمیایی وجود دارد، از این نوع روکش استفاده نمی‌شود.
- کابل فیبر نوری با روکش LSZH: دیگر روکش مورد استفاده در کابل فیبر نوری، روکش Low Smoke Zero Halogen و به معنای کم دود با هالوژن صفر است. این روکش مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی دارد و در هنگام آتش‌سوزی هیچ‌گونه ماده سمی تولید نمی‌کند. این نوع روکش به‌دلیل کاربرد ویژه‌ای که دارد؛ در میان کابل‌های فیبرنوری گران‌ترین است و بیشتر برای مکان‌های ویژه با تجهیزات خاص و حساس مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- کابل فیبر نوری با روکش PE (پلی‌اتیلن): پلی‌اتیلن ماده‌ای با خواص عالی است و در برابر ولتاژ، رطوبت، آب‌وهوای مرطوب و دیگر خواص الکترونیکی در محدوده دمایی وسیع و سایش مقاومت بالایی دارد. PE یک روکش رایج و استاندارد برای کابل‌های فیبرنوری در فضای باز است.

- کابل فیبر نوری با روکش Armored: کابل Armored  که با نام زره‌دار نیز شناخته می‌شود، نوعی کابل فیبر نوری است که دارای یک لایه فلزی در اطراف هسته است تا از فشار‌های ولت و مکانیکی، جوندگان، آب و یا آتش محافظت بیشتری کند. کابل زره‌دار عمدتاً برای محیط‌های که در آن خطر آسیب زیاد وجود دارد، استفاده می‌شود.

انواع کابل فیبر نوری بر اساس محیط اتصال

از دیگر انواع کابل فیبر نوری می‌توان به کابل‌های فضای داخلی یا Indoor و کابل‌های محیط بیرونی یا Outdoor اشاره کرد. همان‌طور که از نام این کابل‌های مشخص است، برای انتقال داده و برق با استفاده از سینگال‌های نور در محیط داخلی مانند ساختمان‌های و یا فضای باز و خارج ساختمان‌ها کاربرد دارند.
کابل‌های فیبر نوری داخلی دارای استحکام کششی کمتر و لایه محافظ ضعیف‌تری هستند، اما از نظر وزنی سبک‌تر و از نظر قیمت مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.

 کابل‌های فیبر نوری فضای باز از استحکام، کشش و لایه محافظتی مقاوم‌تر و بهتری برخوردار هستند که این باعث می‌شود وزنی سنگین‌تر و قیمتی بیشتر داشته باشند. همچنین کابل‌های فیبر نوری فضای باز در برابر شرایط سخت محیطی مانند آب، UV، دما و جوندگان مقاومت بالایی دارند.

مقالات مرتبط:

مزایای استفاده از کابل فیبر نوری