วันนี้มาว่ากันในเรื่องของ Fiber Optic หลายๆคนอาจจะยังไม่ทราบว่าแท้ที่จริงแล้วนั้น เทคโนโลยีนี้คืออะไรกันแน่ ???

เริ่มเลย

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)

การสื่อสารด้วยแสงได้มีการคิดค้นและพัฒนาเป็นเวลากว่า 100 ปีแล้ว และเริ่มมีการใช้งานกันอย่างจริงจังเมื่อปี 1970 โดยใยแก้วนำแสงจะที่ผลิตจากสารประเภทซิลิกา (Sio2) โดยมรอัตราการสูญเสียประมาณ 20 dB/Km. การใช้งานใยแก้วนำแสงในการสื่อสารได้ผลมาจากการพัฒนาอุปกรณ์นำแสง และ อุปกรณ์รับแสงจากสารประเภทกึ่งตัวนำ(Semiconductor Light Source) ปัจจุบัน การสื่อสารทางแสง ได้เป็นที่ยอมรับและมีการใช้งานทั่วไปแล้ว โดยเฉพาะในระบบสื่อสารโทรคมนาคม(LONG HAUL COMMUNICATIONS)ที่เห็นได้ชัดเจนคือ การติดต่อสื่อสารระหว่างประเทศทั่วโลก เช่น โครงการ Fiber Link Around the Glob(FLAG)ซึ่งเป็นโครงการที่มีเครือข่ายของเส้นใยนำแสงเชื่อมทุกทวีปในโลก เข้าด้วยกัน เส้นทางที่วาง F/O ส่วนใหญ่คือใต้ทะเล ซึ่งมีรัยัห่างแต่ละสถานีทวนสัญญาณ (Repeater Span) ถึง 300กม. ใช้ ใยแก้วนำแสงที่มีคุณภาพสูง มีอัตราการลดทอน(Attenuation) ต่ำ และใช้เทคโนโลยีของการขยายสัญญาณแสงด้วย Optical Amplifier

คุณลักษณะของ F/O

เส้นใยนำแสง(Fiber Optic)คือ เส้นใยขนาดเล็กผลิตจากสารประเภท Sio2, Fiber Optic ทำหน้าที่เป็นตัวนำแสง (Wave Guide)

โครงสร้างของ Fiber Optic

1. Core เป็นส่วนหนึ่งที่อยู่ข้างในของสาร Fiber Optic ทำจากสารที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า (Dielectric) ประเภทแก้ว 2. Clad เป็นส่วนที่หุ้ม Core ค่าดรรชนีการหักเหของแสงของ Clad มีน้อยกว่า Core ทำให้แสงเดินทางไปใน Core ด้วยการสะท้อนไปสะท้อนมาตลอดเส้นทาง 3. Coating เป็นประเภท P.V.C

การแบ่งชนิดของ Fiber Optic แบ่งได้ตามตารางข้างล่างนี้

การแบ่ง Fiber Optic ตามชนิดของ Dielectric

แบ่งได้ 3 ชนิด 1. Silica glass Optic Fiber ใช้ Silica glass (Sio2)เป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ 2.Multi Component Optic Fiber นอกจาก(Sio2)แล้วยังมีสารอื่นที่เติมลงไป(Dopant)เมื่อนำไปคิดดัชนีหักเหการ เปลี่ยนแปลงตามต้องการ เช่น โซเดียม, แคลเซียม ฯลฯ 3. Plastic Optic Fiber จะใช้สารพวก Silicon resin, Acryl Recin เป็นต้น

ความหมาย PROPAGATION MODE ของเส้นใยแสง

เนื่องจากแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงกล่าวได้ว่าเป็นคลื่นชนิดหนึ่ง เพราะฉะนั้นแสงเดินทางใน CORE ของเส้นใยแสงจึงสามารถเปรียบเทียบได้ว่าคล้ายกับคลื่นที่เดินทางในทางน้ำ ขนาดเล็กๆ

การแบ่งชนิดตามจำนวน Propagation Mode

ทิศทางของรัศมีของการเดินทางแสงภายใน Fiber Optic มีการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า ภายใน core ของ fiber optic จำนวนของ Propagation Mode ของแสงภายใน Fiber Optic มีค่าจำกัดตามเงื่อนไขของการสะท้อนกลับหมดโดยมีข้อพิจารณาจากดัชนีการหักเห ของ core และ clad , ความยาวคลื่นและรัศมีของเส้นผ่าศูนย์กลางของ Core Propagation Mode Number มีการคำนวณดังนี้ N<(4a/ความยาวคลื่น(/core index2-clad index2)) โดยที่ a = รัศมีของ core core index = ดัชนีการหักเหของแสงของ core clad index = ดัชนีการหักเหของแสงของ clad ถ้า N เท่ากับ 1 นั่นคือ Fiber Optic(F/O) มีเพียง Propagation Mode เพียง Mode เดียวที่มามารถเดินทางไปได้เรียกว่า Single Mode(SM) สำหรับ Multi Mode Fiber (MM) คือการที่แสงสามารถเดินทางไปได้หลาย Propagation Mode ในทางปฏบัติ SM Fiber จะระบุความยาวคลื่นที่สามารถใช้ได้กับ F/O นั้นๆ ดังนั้น ตัวแปรชนิดของ FO ตามจำนวน Mode แบ่งได้เป็น 1.Single Mode Optic Fiber (SM) 2.Multi Mode Optic Fiber (MM)

มาต่อกันในเรื่องของ Connecter ครับ

การเชื่อมต่อ Fiber Optic ยังสามารถทำได้โดยการใช้ Connector อีกด้วย ทำให้มีความสะดวกในการถอดได้ตาม ความจำเป็น Connector สำหรับ Fiber Optic แตกต่างกันตามการใช้งาน คุณลักษณะ High connectability High precision Low insertion loss Low backreflection Easy to handle Environmentally stable การประยุกต์การใช้งาน CATV Systems Fiber Optic Telecommunication Optical Network Equipment High Speed Transmission System Testing Instruments Bi-Directional Systems EDF

เริ่มที่ ST-Connector Fiber Optic

ออกแบบโดย AT&T สำหรับการเชื่อมต่อ Fiber Optic ภายในอาคารสำนักงานซึ่งเครือข่าย LAN ชนิดนี้ เหมาะสำหรับ งานที่ต้องการถอดเปลี่ยน Connector อย่างรวดเร็ว ถูกนำมาใช้งานสำหรับสาย Fiber Optic ชนิด Single Mode และ Multimode มากที่สุด โดยที่ Connector ประเภทนี้มีอัตราการสูญเสียกำลังแสงเพียงแค่ไม่เกิน 0.5 dB เท่านั้น วิธีการเชื่อมต่อก็เพียงสอดเข้าไปที่รู Connector แล้วบิดตัวเพื่อให้เกิดการล๊อคตัวขึ้น เพิ่มความทนทานทำให้ไม่เกิดปัญหาเนื่องจากการสั่นสะเทือน ถูกนำมาใช้กับระบบ LAN Hub หรือ Switches

SC-Connector Fiber Optic

หัวต่อชนิดนี้ออกแบบโดย AT&T เพื่อให้ได้งานหลายอัน ข้อดี ของหัวต่อชนิดนี้มีรูสอดเส้นใยนำแสงนั้นมีขนาดพอดีกับความโตของเส้นใยนำแสง และ มีวิธีการผลิตที่ละเอียดอ่อนเที่ยงตรง การลดทอนสัญญาณใรเส้นใยนำแสงแบบซิงเกิลโมดมีค่าประมาณ 0.25 เดซิเบล และอาจมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ระหว่าง 0 ถึง 0.6 เดซิเบล ขณะที่เอาหัวต่อเสียบต่อกัน หัวต่อแบบเอสซีเป็นของใหม่เพิ่งนำออกมาวางตลาดในอเมริกามีใช้ประมาณ 1 เปอเซ็นต์ ของที่ติดตั้งทั้งหมด แต่ขณะนี้ได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากใช้ง่ายเป็นแบบถอดเข้าออกได้และใน ขณะที่เอาหัวต่อกันก็ไม่ต้องหมุนหรือบิด แต่ใช้เสียบต่อตรงๆ นอกจากนี้หัวต่อยังเป็นชนิดปรับแกนเส้นใยนำแสงได้ด้วย

FC-Connector Fiber Optic

FC Connector ได้รับการออกแบบโดย NTT ของญี่ปุ่น ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในญี่ปุ่น รวมทั้ง สหรัฐและยุโรป ส่วนมาก Connector แบบนี้ จะถูกนำไปใช้งานทางด้านเครือข่ายโทรศัพท์ เนื่องจาก Connector แบบนี้ อาศัยการขันเกลียว เพื่อยึดติดกับหัวปรับ ข้อดีของ Connector ประเภทนี้ได้แก่ การเชื่อมต่อที่แน่นหนา แต่ข้อเสียคือการเชื่อต่ออาจต้องเสียเวลามาก

ในเรื่องของการเลือกใช้งาน ของ Fiber Optic นั้น

เวลาใช้งานจริง อุปกรณ์ ที่มีขายนั้น จะเป็นตัวกำหนดมาเองเลยครับ ว่าใช้ Connector แบบไหน ในงานเทเลคอม นิยมใช้หัวแบบ ST,FC ในงานคอมพิวเตอร์ นิยมใช้หัวแบบ SC,LC ซึ่งใช้ได้กับทั้งสาย F.O. แบบ Multimode (MM) และ Singlemode (SM) ปัจจัยที่ใช้ในการเลือกสายว่าจะเป็น MM หรือ SM จะอยู่ที่ระยะทาง สาย MM เดินได้ไกลประมาณ 220/500 ม. – 2 ก.ม. ใช้สาย FO จำนวน 1 core สำหรับรับ – ส่งข้อมูล สาย SM เดินได้ไกลประมาณ 10 – 120 ก.ม. โดยใช้สาย FO จำนวน 2 core สำหรับการรับ – ส่งข้อมูล