شرح أنواع كابلات الألياف الضوئية: الوضع-المفرد، والوضع-المتعدد، والوضع البلاستيكي

فهم أساسيات كابلات الألياف الضوئية

الجميعكابلات الألياف الضوئيةمشاركة الهيكل الأساسي. المركز هوجوهر. ينتقل الضوء عبر القلب. حول جوهر هوالكسوة. تحتوي الكسوة على معامل انكسار أقل، مما يحبس الضوء داخل القلب باستخدام الانعكاس الداخلي الكلي. وقائيةطلاءيغطي الكسوة. يستخدم SMF وMMF زجاج-السيليكا فائق النقاء. يستخدم POF البوليمرات البلاستيكية مثل PMMA.

النوع 1: الألياف ذات الوضع الفردي - (SMF)

تحتوي الألياف ذات الوضع الفردي- على نواة رفيعة جدًا، يبلغ قطرها حوالي 8 إلى 10 ميكرون فقط. يسمح هذا اللب الصغير لمسار واحد فقط، أو "وضع"، للضوء بالانتقال مباشرة إلى أسفل المركز. يستخدم SMF مصادر ضوء الليزر. إن فقدان الإشارة (التوهين) منخفض للغاية، وعادة ما يكون أقل من 0.4 ديسيبل لكل كيلومتر. يتيح ذلك لـ SMF إرسال الإشارات عبر مسافات طويلة جدًا - غالبًا 100 كيلومتر أو أكثر دون الحاجة إلى تعزيز الإشارة. يوفر SMF أيضًا أعلى سعة للنطاق الترددي.

أفضل الاستخدامات للألياف ذات الوضع الفردي-:

شبكات الاتصالات-البعيدة (الكابلات الأساسية عبر المدن والبلدان)

كابلات الاتصالات تحت الماء

توزيع شبكة تلفزيون الكابل (CATV).

اتصالات عالية السرعة- لأبراج اتصالات 5G

الروابط التي تتطلب الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لمسافات طويلة

المزايا الرئيسية:أطول وصول، وأعلى عرض النطاق الترددي، وأقل خسارة للإشارة.
العيوب الرئيسية:تكلفة أعلى لليزر والموصلات/الربط الدقيق.

النوع 2: ألياف متعددة الأوضاع (MMF)

تتميز الألياف متعددة الأوضاع- بنواة أكثر سمكًا من SMF، حيث يبلغ عرضها 50 ميكرون أو 62.5 ميكرون. يسمح هذا الحجم الأكبر لمسارات أو "أوضاع" متعددة للضوء بالانتقال عبر القلب مرة واحدة. تستخدم MMF عادةً مصادر ضوء الليزر LED أو VCSEL الأرخص. فقدان الإشارة أعلى من SMF، حوالي 3 ديسيبل لكل كيلومتر. تنتقل أوضاع الإضاءة المختلفة إلى أطوال مسارات مختلفة قليلاً، مما يتسبب في وجود قيد يسمى التشتت المشروط. وهذا يحد من المسافة العملية وعرض النطاق الترددي لـ MMF مقارنةً بـ SMF.

MMF له درجات مختلفة (OM1 إلى OM5):

OM1:62.5 ميكرومتر، سترة برتقالية، تدعم 1G حتى 275 مترًا.

OM2:50 ميكرومتر، سترة برتقالية، تدعم 1G حتى 550 مترًا، 10 جيجا حتى 82 مترًا.

OM3:نواة محسنة بالليزر -50 ميكرومتر (سترة مائية)، تدعم 10 جيجا حتى 300 متر، 40 جيجا/100 جيجا حتى 100 متر.

OM4:نواة الليزر المحسنة-50 ميكرومتر (سترة مائية)، تدعم 10 جيجا حتى 550 مترًا، و40 جيجا/100 جيجا حتى 150 مترًا.

OM5:MMF جديد واسع النطاق (سترة خضراء ليمونية)، مصمم لتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي قصير المدى.

أفضل الاستخدامات للألياف- متعددة الأوضاع:

شبكات المناطق المحلية (LAN) داخل المباني أو الحرم الجامعي

الاتصالات داخل مراكز البيانات (مثل ربط الخوادم بالمحولات)

روابط أساسية قصيرة المسافة

أنظمة الأمن وكاميرات المراقبة

حيث تعد فعالية التكلفة- لعمليات التشغيل الأقصر أمرًا أساسيًا

المزايا الرئيسية:مصادر ضوء منخفضة التكلفة؛ أسهل في التوصيل والتثبيت من SMF لفترات تشغيل أقصر.
العيوب الرئيسية:مسافات قصوى أقصر (عادة أقل من 2 كم، وغالبًا ما تكون أقل بكثير للسرعات العالية)؛ عرض نطاق ترددي أقل من SMF؛ يقتصر على تشتت مشروط.

النوع 3: الألياف الضوئية البلاستيكية (POF)

تستخدم الألياف الضوئية البلاستيكية قلبًا بلاستيكيًا، غالبًا ما يكون مصنوعًا من مادة PMMA (الأكريليك) أو البولي كربونات. جوهرها ضخم مقارنة بالألياف الزجاجية، وعادة ما يتراوح عرضها من 0.5 إلى 1 ملم. وهذا يجعل POF مرنًا وقويًا وسهل التعامل معه. ومع ذلك، يتسبب البلاستيك في فقدان إشارة أعلى بكثير (توهين يبلغ حوالي 0.2 ديسيبللكل متر) من الألياف الزجاجية. وهذا يحد من POF على مسافات قصيرة جدًا، عادةً أقل من 100 متر. عرض النطاق الترددي الخاص به أيضًا أقل بكثير من خيارات الألياف الزجاجية.

أفضل الاستخدامات للألياف الضوئية البلاستيكية:

الشبكات الداخلية للسيارات (معظم الحافلات وأنظمة المعلومات والترفيه)

اتصالات صوت/فيديو منزلية بسيطة (مثل كبلات TOSLINK للصوت الرقمي)

أنظمة التحكم الصناعية وأجهزة الاستشعار على مسافات قصيرة

بعض التوصيلات البينية للأجهزة المنزلية الذكية

الأماكن التي تحتاج إلى تركيب سهل للغاية وتكلفة مكونات منخفضة

المزايا الرئيسية:بأقل تكلفة؛ أسهل في التثبيت والإنهاء (غالبًا باستخدام موصلات بسيطة)؛ مرنة للغاية وعرة. آمنة (بدون شظايا زجاجية).
العيوب الرئيسية:مدى قصير جدًا؛ عرض النطاق الترددي المنخفض. فقدان إشارة أعلى؛ حساسة للحرارة.

اختيار كابل الألياف المناسب: دليل المقارنة

يعتمد اختيار أفضل نوع ألياف على ثلاثة أشياء رئيسية: المسافة التي تحتاج إلى تغطيتها، وكمية البيانات (عرض النطاق الترددي) التي تحتاج إلى إرسالها، وميزانيتك.

دليل اختيار الألياف

هل تحتاج إلى مسافة طويلة (أكثر من 1-2 كم) أو الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي؟يختارألياف أحادية الوضع -(SMF). أدائها يبرر التكلفة الأعلى.

بناء مركز بيانات أو شبكة مكاتب تحت 550 متر؟ ألياف متعددة الأوضاع (MMF)مثل OM3 أو OM4 عادة ما يكون أفضل توازن بين التكلفة والأداء.

هل تحتاج إلى حل سهل ورخيص للغاية لمسافة تقل عن 100 متر؟ الألياف الضوئية البلاستيكية (POF)مناسب لإشارات الصوت أو الفيديو أو التحكم البسيطة حيث لا تكون السرعة العالية ضرورية.

إن فهم هذه الاختلافات الأساسية - البنية، ونقل الضوء، وحدود المسافة، وعرض النطاق الترددي، والتكلفة - يساعدك على اختيار أفضل كابل ألياف لأي مهمة شبكة.