1. Çok Modlu Fiber

Optik fiberin geometrik boyutu (esas olarak çekirdek çapı d1), ışık dalgasının dalga boyundan (yaklaşık 1 µm) çok daha büyük olduğunda, optik fiberde düzinelerce, hatta yüzlerce yayılma modu olacaktır. Farklı yayılma modları, farklı yayılma hızlarına ve fazlarına sahiptir, bu da zaman gecikmelerine ve uzun mesafeli iletimden sonra ışık darbelerinin genişlemesine neden olur. Bu olguya optik fiberin mod dağılımı adı verilir (aynı zamanda modlar arası dağılım da denir). Mod dağılımı, çok modlu optik fiberin bant genişliğini daraltacak ve iletim kapasitesini azaltacaktır. Bu nedenle, çok modlu optik fiber yalnızca daha küçük kapasiteli optik fiber iletişimleri için uygundur. Çok modlu optik fiberin kırılma indisi dağılımı çoğunlukla parabolik dağılımdır, yani gradyan kırılma indisi dağılımıdır. Çekirdek çapı yaklaşık 50 µm'dir.

2. Tek modlu fiber

Optik fiberin geometrik boyutu (esas olarak çekirdek çapı), ışığın dalga boyuna yakın olabildiği zaman, örneğin çekirdek çapı d1'in 5 ila 10 µm aralığında olması durumunda, optik fiber yalnızca bir modun (temel mod HE11) içinde yayılmasına izin verir ve diğer tüm yüksek dereceli modlar kesilir. Bu tür optik fiberlere tek modlu optik fiber denir. Yalnızca tek bir yayılma moduna sahip olduğundan mod dağılımı problemini ortadan kaldırır, dolayısıyla tek modlu optik fiber son derece geniş bir bant genişliğine sahiptir ve özellikle büyük kapasiteli fiber optik iletişim için uygundur. Bu nedenle, tek modlu iletimi sağlamak için fiber optik parametrelerinin belirli koşulları karşılaması gerekir. NA=0,12 olan optik fiber için, λ=1,3μm'nin üzerinde tek modlu iletim elde edildiğinde, optik fiber çekirdeğinin yarıçapının ≤4,2μm olması gerektiği, yani çekirdek çapı d1≤8,4μm olması gerektiği formülle hesaplanır. Tek modlu optik fiberin çekirdek çapı çok küçük olduğundan, üretim sürecine daha sıkı gereksinimler getirilir.

3. Optik fiber kullanmanın avantajları nelerdir?

1) Optik fiberin bant genişliği çok geniştir, teorik olarak 30T'ye kadar.

2) Rölesiz desteğin uzunluğu onlarca ila yüzlerce kilometreye ulaşabilirken, bakır tel yalnızca birkaç yüz metredir.

3) Elektromanyetik alanlardan ve elektromanyetik radyasyondan etkilenmez.

4) Hafif ve küçük boyutludur.

5) Fiber optik iletişim elektrikli olmadığından kullanımı güvenlidir ve yanıcı ve patlayıcı ortamlarda kullanılabilir.

6) Çalışma ortamı sıcaklık aralığı geniştir.

7) Uzun bir servis ömrüne sahiptir.

4. Optik kablo nasıl seçilir?

Optik fiber çekirdek sayısı ve fiber tipinin yanı sıra optik kablonun yapısı ve dış kılıfı da optik kablonun kullanım ortamına göre seçilmelidir.

1) Doğrudan gömüldüğünde, dış mekan optik kablosu için gevşek tüplü zırhlı optik kablo seçilmelidir. Havadayken, iki veya daha fazla takviye nervürlü, siyah PE dış kılıflı, gevşek tüplü optik kablo seçilebilir.

2) Binalarda kullanılacak optik kabloları seçerken sıkı tüplü optik kablolar seçilmeli, alev geciktirici, toksik ve duman özelliklerine dikkat edilmelidir. Genellikle boru hatlarında veya cebri havalandırmada alev geciktiricili ancak duman içeren tipler (Plenum) veya yanıcı ve toksik olmayan tipler (LSZH) seçilebilirken, açık ortamlarda alev geciktiricili, toksik olmayan ve dumansız tipler (Yükseltici) seçilmelidir.

3) Bir binada kabloların dikey veya yatay olarak döşenmesi sırasında, sıkı tüplü optik kablolar, dağıtım optik kabloları veya binalarda yaygın olarak kullanılan branşman optik kabloları seçilebilir.

4) Ağ uygulamalarına ve optik kablo uygulama parametrelerine göre tek modlu ve çok modlu optik kabloları seçin. Genellikle iç mekan ve kısa mesafe uygulamalarında çok modlu optik kablolar kullanılırken, dış mekan ve uzun mesafe uygulamalarında tek modlu optik kablolar kullanılır.

5. Fiber optik bağlantıda sabit bağlantı ve aktif bağlantının farklı uygulamaları nasıl seçilir?

Optik fiberin aktif bağlantısı, fiber optik konnektör aracılığıyla gerçekleştirilir. Optik bağlantıdaki aktif bir bağlantı noktası, net bir segmentasyon arayüzüdür. Aktif bağlantı ve sabit bağlantı seçiminde, sabit bağlantının avantajları düşük maliyet ve küçük optik kayıp, ancak zayıf esneklik iken aktif bağlantı bunun tam tersidir. Ağı tasarlarken, hem esnekliği hem de istikrarı sağlamak ve böylece ilgili avantajlardan tam olarak yararlanmak için tüm bağlantının durumuna göre aktif ve sabit bağlantıların kullanımını esnek bir şekilde seçmek gerekir. Aktif bağlantı arayüzü test, bakım ve değişiklik için önemli bir arayüzdür. Aktif bağlantı, bağlantıdaki arıza noktasını bulmak sabit bağlantıya göre nispeten daha kolaydır, bu da hatalı bileşenlerin değiştirilmesi kolaylığını artırır, böylece sistemin sürdürülebilirliğini artırır ve bakım maliyetlerini azaltır.

6. Fiber, kullanıcı terminallerine giderek daha da yaklaşıyor. "Masaüstüne fiber"in önemi nedir ve sistem tasarlanırken hangi faktörlere dikkat edilmelidir?

Yatay alt sistem uygulamalarında bakır kabloların tamamlayıcısı ve vazgeçilmezi "masaüstüne fiber"dir. Fiberin uzun iletim mesafesi, kararlı iletim, elektromanyetik parazit etkisi olmaması, yüksek bant genişliği desteği ve elektromanyetik sızıntı olmaması gibi kendine özgü avantajları vardır. Bu özellikler, bazı özel ortamlarda fiberin bakır kablolar için yeri doldurulamaz bir rol oynamasını sağlar:

1) Bakır kablo kullanmayı tercih ederseniz, bilgi noktasının iletim mesafesi 100 m'den büyük olduğunda. Tekrarlayıcıların eklenmesi veya ağ ekipmanı ve zayıf akım odalarının eklenmesi gerekir, bu da maliyetleri ve olası arızaları artırır. Fiber kullanımı bu sorunu kolaylıkla çözebilir.

2) Belirli çalışma ortamlarında (fabrikalar, hastaneler, klima odaları, elektrik odaları vb. gibi) çok sayıda elektromanyetik girişim kaynağı vardır. Fiber, elektromanyetik girişimden arınmış olabilir ve bu ortamlarda kararlı bir şekilde çalışabilir.

3) Optik fiberde elektromanyetik sızıntı yoktur ve fiber optikte iletilen sinyali tespit etmek çok zordur. Gizlilik gereksinimlerinin yüksek olduğu yerlerde (askeri, Ar-Ge, denetim, hükümet ve diğer endüstriler gibi) iyi bir seçimdir.

4) 1G'den daha yüksek bant genişliği gereksinimlerine sahip ortamlar için optik fiber iyi bir seçimdir.

Optik fiber uygulaması yavaş yavaş omurgadan veya bilgisayar odasından masaüstü ve konut kullanıcılarına kadar uzanıyor; bu, optik fiberin özelliklerini anlamayan giderek daha fazla kullanıcının fiber optik sistemlerle temasa geçmeye başladığı anlamına geliyor. Bu nedenle, fiber optik bağlantı sistemlerini tasarlarken ve ürün seçerken, sistemin mevcut ve gelecekteki uygulama gereksinimleri tam olarak dikkate alınmalı, uyumlu sistemler ve ürünler kullanılmalı, bakım ve yönetim mümkün olduğunca kolaylaştırılmalı ve sürekli değişen gerçek saha koşullarına ve kullanıcı kurulum gereksinimlerine uyum sağlanmalıdır.

5) Fiber optik konektörler doğrudan 250μm optik fiberlerde sonlandırılabilir mi?

Hayır. Gevşek tüplü optik kablolar, dış çapı 250 µm olan, çok küçük ve kırılgan olan çıplak optik fiberler içerir. Optik fiberleri sabitleyemezler, fiber optik konektörlerin ağırlığını taşıyacak kadar güçlü değildirler ve son derece güvensizdirler. Konektörü doğrudan optik kablo üzerinde sonlandırmak için, optik fibere koruma ve konektöre destek sağlamak amacıyla 250 µm optik fiberi dışarıya sarmak için en az 900 µm'lik sıkı bir tüp katmanı kullanılmalıdır.

6) FC konnektörleri doğrudan SC konnektörlerine bağlanabilir mi?

Evet, bu yalnızca iki farklı türde konektörü bağlamanın farklı bir yoludur.

Bunları bağlamanız gerekiyorsa karma bir aktarım adaptörü seçmelisiniz. FC/SC adaptörünü kullanarak FC konnektörünü ve SC konnektörünü sırasıyla her iki uca bağlayabilirsiniz. Bu yöntem, konektörlerin düz cilalanmasını gerektirir. Açılı (APC) konnektör bağlamanız gerekiyorsa hasarı önlemek için ikinci yöntemi kullanmalısınız.

İkinci yöntem ise hibrit bir jumper ve iki bağlantı adaptörü kullanmaktır. Hibrit bir jumper, her iki uçta da farklı fiber optik konnektör türlerinin kullanıldığı anlamına gelir. Bu konektörler bağlanmanız gereken yere bağlanacaktır, böylece sisteme bağlanmak için patch paneldeki evrensel bir adaptör kullanabilirsiniz, ancak bu, sistem zayıflama bütçesine göre konektör çiftlerinin miktarını artıracaktır.

7) Optik fiberin sabit bağlantısı, mekanik fiber optik eklemeyi ve sıcak füzyon eklemeyi içerir. Mekanik fiber optik birleştirme ve sıcak füzyon birleştirmenin seçim prensipleri nelerdir?

Mekanik optik fiber ekleme, yaygın olarak optik fiber soğuk ekleme olarak bilinir. Sıcak füzyon birleştirici gerektirmeyen, ancak tek çekirdekli veya çok çekirdekli optik fiberlerin kalıcı bağlantısını sağlamak için basit birleştirme araçlarını ve mekanik bağlantı teknolojisini kullanan optik fiber ekleme yöntemini ifade eder. Genel olarak, az sayıda çekirdeğe ve dağınık konumlara sahip optik fiberleri eklerken, sıcak füzyon birleştirme yerine mekanik birleştirme kullanılması tavsiye edilir.

İlk günlerde, mekanik fiber optik birleştirme teknolojisi, hat onarımı gibi mühendislik uygulamalarında ve özel durumlarda küçük ölçekli uygulamalarda sıklıkla kullanılıyordu. Son yıllarda, fiberin masaüstüne ve fiberin eve (FTTH) büyük ölçekli dağıtımıyla birlikte insanlar, optik fiber eklemenin önemli bir yolu olarak mekanik optik fiber eklemenin önemini fark ettiler.

Çok sayıda kullanıcısı ve dağınık konumları olan masaüstüne fiber ve eve fiber uygulamalarında, kullanıcı ölçeği belirli bir seviyeye ulaştığında, inşaatın karmaşıklığı ve inşaat personeli ile füzyon ekleme makineleri, kullanıcıların hizmet açması için gereken zaman gereksinimlerini karşılayamamaktadır. Mekanik fiber ekleme, basit kullanımı, kısa personel eğitim döngüsü ve küçük ekipman yatırımı nedeniyle büyük ölçekli fiber dağıtımı için en uygun maliyetli fiber ekleme çözümünü sağlar. Örneğin yüksek katlı koridorlarda, dar alanlarda, yetersiz aydınlatmada ve sahadaki güç kaynağının uygun olmadığı durumlarda mekanik fiber birleştirme, tasarım, inşaat ve bakım personeli için kullanışlı, pratik, hızlı ve yüksek performanslı bir fiber birleştirme yöntemi sağlar.

8) Eve kadar fiber sisteminde telekom operatörlerinin dış hatlarında kullanılan optik kablo buat kutusu ile optik kablo buat kutusu gereksinimleri arasındaki farklar nelerdir?

İlk olarak, eve kadar fiber sisteminde, bağlantı kutusundaki ayırıcının kurulumunu ve sonlandırılmasını ayırmak ve ayırıcıya giren ve çıkan atlama tellerini gerçek ihtiyaçlara göre yerleştirmek ve korumak gerekir. Çünkü fiili durum, ayırıcının optik kablo buat kutusu, optik kablo buat kutusu, dağıtım kutusu ve ODF gibi tesislerde bulunabilmesi ve optik kablonun bunların içinde sonlandırılıp dağıtılmasıdır.

İkinci olarak, yerleşim alanları için optik kablo bağlantı kutusu daha çok gömülü biçimde kurulur, dolayısıyla optik kablo bağlantı kutusunun gömülü performansının daha yüksek olması gerekir.

Ayrıca eve kadar fiber projesinde çok sayıda küçük çekirdekli optik kablonun giriş çıkışını da dikkate almak gerekebilir.

Çok modlu optik fiberin çekirdek çapı 50~62,5μm, kaplamanın dış çapı 125μm, tek modlu optik fiberin çekirdek çapı 8,3μm ve kaplamanın dış çapı 125μm’dir. Optik fiberin çalışma dalga boyları arasında kısa dalga boyu 0,85μm, uzun dalga boyu 1,31μm ve 1,55μm bulunur. Optik fiber kaybı genellikle dalga boyunun artmasıyla azalır. 0,85μm kayıp 2,5dB/km, 1,31μm kayıp 0,35dB/km ve 1,55μm kayıp 0,20dB/km olup, bu fiber optikteki en düşük kayıptır. 1,65μm'nin üzerindeki dalga boylarının kaybı artma eğilimindedir. OHˉ emiliminden dolayı 0,90~1,30μm ve 1,34~1,52μm aralığında kayıp pikleri vardır ve bu iki aralık tam olarak kullanılmamıştır. 1980'lerden bu yana, daha fazla tek modlu optik fiber kullanma eğilimi ortaya çıktı ve ilk olarak 1.31μm uzun dalga boyu kullanıldı.

Çok Modlu Fiber

Çok Modlu Fiber: Merkezi cam çekirdek daha kalındır (50 veya 62,5μm) ve birden fazla ışık modunu iletebilir. Ancak modlar arası dağılımı büyüktür, bu da dijital sinyal iletiminin frekansını sınırlar ve mesafenin artmasıyla daha ciddi hale gelir. Örneğin, 600MB/KM'lik bir fiber optik, 2KM'de yalnızca 300MB bant genişliğine sahiptir. Bu nedenle, çok modlu optik fiberin iletim mesafesi nispeten kısadır, genellikle yalnızca birkaç kilometredir.

Tek modlu fiber

Tek modlu fiber: Merkezi cam çekirdek çok incedir (çekirdek çapı genellikle 9 veya 10μm'dir) ve yalnızca bir ışık modunu iletebilir. Bu nedenle, modlar arası dağılımı çok küçüktür, bu da uzun mesafeli iletişim için uygundur, ancak hala malzeme dağılımı ve dalga kılavuzu dağılımı vardır. Bu şekilde, tek modlu fiberin ışık kaynağının spektral genişliği ve stabilitesi açısından daha yüksek gereksinimleri vardır, yani spektral genişliğin dar olması ve stabilitenin iyi olması gerekir. Daha sonra, 1.31μm dalga boyunda, tek modlu fiberin malzeme dağılımının ve dalga kılavuzu dağılımının pozitif ve negatif olduğu ve boyutların tamamen eşit olduğu keşfedildi. Bu, 1,31μm dalga boyunda tek modlu fiberin toplam dağılımının sıfır olduğu anlamına gelir. Optik fiberin kayıp özelliklerine göre 1,31μm, optik fiber için tam olarak düşük kayıplı bir penceredir. Bu sayede 1,31μm dalga boyu bölgesi, fiber optik iletişim için ideal bir çalışma penceresi haline gelmiştir ve aynı zamanda pratik fiber optik iletişim sistemlerinin de ana çalışma bandıdır. 1,31μm geleneksel tek modlu fiberin ana parametreleri, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği ITU-T tarafından G652 tavsiyesinde belirlenmektedir, dolayısıyla bu fibere G652 fiber de denilmektedir.

7. Çok modlu fiber optik alıcı-vericiler ile tek modlu fiber optik alıcı-vericiler arasındaki fark nedir?

Fiyat: Çoklu mod ucuz, tek mod pahalı

Mesafe: Çoklu mod 2KM'den azdır, tek mod yaklaşık 100KM iletebilir

Dalga boyu: Çok modlu 850/1310NM, tek modlu 1310/1550NM, diğerleri benzerdir

Çok modlu alıcı-vericiler birden fazla iletim modunu alır ve daha kısa iletim mesafesine sahiptir.

Tek modlu alıcı-vericiler yalnızca tek bir mod alır. İletim mesafesi daha uzundur.

Hangisinin daha yaygın olarak kullanıldığını söylemek zor. Çoklu mod aşamalı olarak kullanımdan kaldırılıyor olmasına rağmen, düşük fiyatı nedeniyle izleme ve kısa mesafeli iletimde hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Şahsen tek modu öneriyorum.

Tek modlu kabloların biri alım, diğeri iletim için olmak üzere iki çekirdeği vardır; tek damar kullanan ve aynı çekirdek üzerinde çift yönlü iletim sağlamak için WDM teknolojisini kullanan tek fiberli çift yönlü kablolar da vardır. Şu anda piyasadaki kabloların çoğunda tek modlu tek fiber kullanılmaktadır.

Çok modlu optik kablolar WDM yapamadığı için çok modlu kablolar tek çekirdekli değil iki çekirdeklidir.

Kaynak: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd