همهچیز درباره کابل فیبر نوری
کابلهای فیبر نوری از یک رشته بسیار نازک شیشه یا پلاستیک ساخته میشوند و دادهها را بهصورت امواج نور انتقال میدهند. این ویژگی باعث میشود که بتوانند پهنای باند بسیار بیشتری نسبت به کابلهای معمولی ارائه دهند. کابل فیبر نوری بهراحتی قادر است داده، صدا و انواع اطلاعات دیگر را منتقل کند، زیرا پهنای باند آنها میتواند تا حدود 100 گیگابیت بر ثانیه برسد.
از آنجا که کابل فیبر نوری دادهها را با نور منتقل میکند، ظرفیت انتقال آنها بسیار بیشتر از کابلهای مسی است که اطلاعات را از طریق جریان الکتریکی ارسال میکنند.
نور درون یک کابل فیبر نوری با سرعت تقریبی 214 میلیون متر بر ثانیه حرکت میکند. با این حال سرعت واقعی انتقال داده به تجهیزات شبکه بستگی دارد؛ بنابراین وقتی میگوییم نور، منظورمان سرعت برابر با سرعت نور در خلأ نیست.
در سال 1966، زمانی که دانشمندان برای اولین بار در تلاش بودند اطلاعات را از طریق امواج نور منتقل کنند، چارلز کائو و جرج هاخام استفاده از شیشه را بهعنوان محیطی مناسب برای انتقال نور پیشنهاد دادند.
پس از ارائه این ایده، در سال 1970 محققان شرکت Corning شامل رابرت مائر، دونالد کِک و پیتر شولتز موفق به ساخت اولین کابل فیبر نوری تکحالته شدند. از آن زمان، دنیای ارتباطات متحول شد، زیرا انتقال داده از طریق پالسهای نوری در فناوریهای فیبر نوری امکانپذیر شد.
این راهنما تمام اجزای کابل فیبر نوری را توضیح میدهد: لایهها، کانکتورها، آداپتورها و انواع کابل. با ما همراه باشید تا یاد بگیرید چگونه از این کابلها در کاربردهای LAN و WAN استفاده کنید.
کابل فیبر نوری چیست؟
کابل فیبر نوری از یک هسته شیشهای و یک روکش پلاستیکی تشکیل شده و میتواند هزاران تماس صوتی را بهطور همزمان جابهجا کند. ظرفیت انتقال این کابلها معمولاً بین 1 مگابیت تا 100 گیگابیت بر ثانیه است.
فیبر نوری از چندین لایه ساخته میشود.
هسته (Core) درونیترین لایه است که معمولاً از یک رشته کاملاً شفاف شیشه خالص ساخته میشود؛ با این حال برخی از کابلها هسته پلاستیکی دارند که هزینه تولید را کاهش میدهد. البته کیفیت انتقال هسته پلاستیکی هرگز به پای هسته شیشهای نمیرسد و معمولاً فقط برای فواصل کوتاه استفاده میشود.
روکش (Cladding) که اطراف هسته قرار میگیرد، از شیشه یا پلاستیک ساخته میشود. قطر هسته و روکش، در مجموع حدود 125 میکرون است؛ تقریباً به اندازه ضخامت یک تار موی انسان.
بسته به شرکت سازنده، لایه بافر (Buffer) از جنس پلاستیک ساخته شده و دور روکش قرار میگیرد. این لایه کل کابل را حفاظت میکند و حتی میتواند صدها رشته فیبر نوری را در خود نگه دارد.
در اندازهگذاری، قطر روکش محاسبه نمیشود. برای مثال عبارت 60/130 میکرون یعنی قطر هسته 60 میکرون و قطر بافر 130 میکرون است.
انواع کابل فیبر نوری
بهطور کلی، کابلهای فیبر نوری به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
- فیبر نوری تکحالته (Single-Mode)
- فیبر نوری چندحالته (Multi-Mode)
تفاوت اصلی و اساسی بین این دو نوع کابل فیبر نوری در قطر هسته (Core) آنهاست.
فیبر نوری چندحالته دارای هستهی بزرگتری است و به همین دلیل نمیتواند داده را به مسافتهای طولانی مانند فیبر نوری تکحالته منتقل کند.
معمولاً:
- کابل فیبر نوری چندحالته در شبکههای داخلی ساختمان (LAN)
- کابل فیبر نوری تکحالته در فضاهای بیرونی و مسافتهای طولانی (Outdoor و WAN)
مورد استفاده قرار میگیرد.
کابل فیبر نوری تکحالته (Single‑Mode Fiber – SMF)
کابل فیبر نوری تکحالته دارای هستهای با قطر حدود 9 میکرون است که امکان انتقال داده در فواصل بسیار طولانی را فراهم میکند. این نوع کابل میتواند چندین طول موج نوری را بهطور همزمان منتقل کند و به همین دلیل امکان اتصال دستگاههای بیشتری بر روی یک مسیر فیبر نوری وجود دارد.
ویژگیهای کلیدی کابل فیبر نوری تکحالته:
- استفاده از ماژولهای لیزری (Laser Transceivers)
- هزینه بالاتر نسبت به مولتیمود
- قابلیت انتقال داده تا 40 کیلومتر و حتی بیشتر
- مناسب برای شبکههای مخابراتی، اینترنت بینشهری و لینکهای بیرونی
کابل فیبر نوری چندحالته (Multi‑Mode Fiber – MMF)
کابل فیبر نوری چندحالته دارای هستهای با قطر 50 یا 62.5 میکرون است. این قطر بزرگتر باعث محدود شدن مسافت انتقال داده میشود.
در این نوع کابل:
- از فرستندههای LED استفاده میشود
- هزینه کمتر نسبت به فیبر تکحالته
- مناسب برای فواصل کوتاه داخل یک ساختمان یا دیتاسنتر
حداکثر مسافت انتقال در کابل فیبر نوری چندحالته به سرعت لینک بستگی دارد:
- 100 مگابیت: تا 5 کیلومتر
- 1 گیگابیت: تا 500 متر
- 10 گیگابیت: تا 300 متر
جدول انواع کابل فیبر نوری و مشخصات فنی
| نوع کابل فیبر نوری | استاندارد | قطر هسته | فاصله در 1Gb | فاصله در 10Gb | طول موج (nm) |
|---|---|---|---|---|---|
| چندحالته | OM1 | 62.5µm | 300 متر | 36 متر | 850 / 1300 |
| چندحالته | OM2 | 50µm | 550 متر | 86 متر | 850 / 1300 |
| چندحالته | OM3 | 50µm | 1000 متر | 300 متر | 850 / 1300 |
| چندحالته | OM4 | 50µm | 1000 متر | 550 متر | 850 / 1300 |
| تکحالته | OS1 / OS2 | 9µm | 2000 متر | 2000 متر | 1300 / 1550 |
| تکحالته | OS1 / OS2 | 9µm | 10 کیلومتر | 10 کیلومتر | 1300 / 1550 |
کانکتورهای کابل فیبر نوری
کانکتورهای کابل فیبر نوری در دو سر کابل نصب میشوند تا ارتباط با سوئیچهای شبکه، تجهیزات مخابراتی یا حتی منبع نور برقرار شود. شرکتهای مختلف، انواع گوناگونی از کانکتورهای فیبر نوری را طراحی کردهاند، اما در عمل برخی از آنها کاربردیتر و رایجتر هستند.
آداپتورهای فیبر نوری معمولاً داخل پچ پنل فیبر نوری نصب میشوند و انتخاب آنها به نوع کابل فیبر نوری و نوع کانکتورهای مورد استفاده در شبکه بستگی دارد.
کانکتور SC
کانکتور SC یکی از پرکاربردترین کانکتورهای کابل فیبر نوری است که به دلیل قیمت مناسب، سادگی نصب و دوام بالا محبوبیت زیادی دارد.
این کانکتور بهواسطه استفاده از فرولهای سرامیکی، همترازی بسیار دقیقی را بین فیبرها فراهم میکند.
آداپتور فیبر نوری SC
آداپتور SC از ترکیب فلز و پلاستیک ساخته شده و بدنهای مستطیلی دارد.
این آداپتور در دو نوع:
- سیمپلکس (Simplex)
- داپلکس (Duplex)
عرضه میشود.
کانکتور LC
کانکتور LC برای محیطهای با چگالی بالا (High-Density) طراحی شده و فضای اشغالشده در پچ پنل فیبر نوری را بهطور محسوسی کاهش میدهد.
آداپتور فیبر نوری LC
آداپتورهای LC دارای پینها و روکشهای کوچکتری هستند که این موضوع باعث افزایش تراکم و ظرفیت اتصالات کابل فیبر نوری میشود.
این نوع آداپتور در مدلهای:
- سیمپلکس
- داپلکس
- کواد (Quad)
ارائه میگردد.
کانکتور FC
کانکتور FC اولین نسل از کانکتورهای فیبر نوری محسوب میشود. برخلاف کانکتورهای SC و LC که اغلب بدنه پلاستیکی دارند، کانکتور FC از فرول سرامیکی استفاده میکند.
آداپتور فیبر نوری FC
آداپتورهای FC هم در نسخه تکحالته (Single-Mode) و هم چندحالته (Multi-Mode) موجود هستند، اما کاربرد اصلی آنها در:
- شبکههای مخابراتی پرسرعت
- پروژههای فیبر نوری تکحالته
- محیطهای با لرزش بالا
میباشد.
کانکتور ST
کانکتور ST معمولاً در پروژههای کوتاهبرد مانند:
- شبکههای سازمانی
- محیطهای نظامی
- کاربردهای صنعتی
استفاده میشود.
این کانکتور همچنان یکی از رایجترین گزینهها در شبکههای صنعتی و اجرای کابل فیبر نوری چندحالته محسوب میشود.
آداپتور فیبر نوری ST
آداپتور ST از فلز و پلاستیک ساخته شده و بدنهای مستطیلی دارد.
این آداپتور نیز در دو نوع سیمپلکس و داپلکس عرضه میشود.
جدول مقایسه کانکتورهای کابل فیبر نوری
| نوع کانکتور | تعداد دفعات اتصال | اندازه فرول | افت درج (Insertion Loss) | استاندارد IEC |
|---|---|---|---|---|
| SC | 1000 | 2.5mm سرامیکی | 0.25 – 0.5 dB | 61754-4 |
| LC | 500 | 1.25mm سرامیکی | 0.25 – 0.5 dB | 61754-20 |
| FC | 500 | 2.5mm سرامیکی | 0.25 – 0.5 dB | 61754-13 |
| ST | 500 | 2.5mm سرامیکی | 0.25 – 0.5 dB | 61754-2 |
جمعبندی
کابل فیبر نوری از مجموعهای از رشتههای شیشهای یا پلاستیکی بسیار نازک تشکیل شده و میتواند سرعتی بین 1 مگابیت تا 100 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی کند.
در زمان استفاده از کابل فیبر نوری در شبکههای LAN برای افزایش فاصله، عوامل متعددی اهمیت دارند؛ از جمله:
- نوع کانکتور کابل فیبر نوری
- سازگاری کانکتور با تجهیزات شبکه
- نوع آداپتور پچ پنل
انتخاب درست کانکتور نقش مهمی در کیفیت، پایداری و عملکرد نهایی شبکه دارد.
