کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری و کاربرد آن

Fiber Optic Cable

کارخانه های سازنده فیبر، تار نوری را با روکش اولیه تهیه می کنند که ۲۵۰ میکرو متر قطر دارد، در این مرحله فیبر به نازکی یک تار مو بوده بسادگی شکسته یا آسیب می بیند.

کارخانه های سازنده کابل فیبر نوری ، فیبر یا فیبرها را در پوشش های حفاظت شده قرار می دهند که به نام تیوب یا بافر شناخته می شوند ،‌و سپس بروی این فیبرهای داخل تیوب یا بافر شده ، پوشش های مختلفی با توجه به محیطی که کابل در آن قرار می‌گیرد کشیده می‌شود .

تمامی این پوششها جهت محافظت از فیبر در شرایط مختلف قرارگرفته است .

تعداد کورداخل کابلها مضربی از۲، ۴ ، ۶، ۸ یا ۱۲ می باشند که از آن جمله می توان از کابل های ۲، ۴، ۶، ۸ ،۱۲، ۲۴ ۴۸، ۷۲ و ۱۴۴ رشته (کور) نام برد.

همانطور که در شکل زیر دیده می شود خیلی از قسمت های یک کابل جهت حفاظت از فیبر بکار می روند .


یکی از معروفترین محافظ ها که بنام شرکت سازنده اش معروف است Kevlar نام دارد که در کابل های داخل کانال استفاده می شود .

Kevlar یک ماده زرد رنگ و نرم با الیاف ابریشمی است که با وجوداستحکامی چهار برابر استیل ، بسیار سبک وزن است.

مقاومت و مشخصات فنی کابل ها با یکدیگر متفاوت و بستگی به شرایط و محیطی است که کابل قرار می گیرد.

به عنوان مثال کابلی که مستقیما زیر خاک دفن می‌شود با کابلی که داخل کانال یا لوله قرار می‌گیرد یا کابلی که زیر دریاقرار می‌گیرد یا ممکن است در معرض حیوانات باشد کاملا متفاوت است .

کابل فیبر نوری لوزتیوب و تایت بافر

کارخانه های کابل سازی از دو روش کاملا متفاوت برای حفاظت فیبرهای نوری استفاده می‌کنند که عبارتند از :

  • Loose tube
  • Tight buffer

به طور رایج کابل های تایت بافر در داخل ساختمان ها و کابل های لوزتیوب در خارج از ساختمان استفادهیشوند ولی این یک قانون طلایی نیست بلکه تمایل در این جهت بوده است.

ساختمان لوزتیوب و تایت بافر

در ساختمان لوزتیوب یک لوله پلی مری، فیبر یا فیبرهای نوری را در بر گرفته است.

قطر داخلی این لوله خیلی بزرگتر از قطر فیبر نوری بوده و حداکثر ۲۴ رشته فیبر در آن قرار داده می‌شود .

در کابل های بزرگ که تعداد زیادی رشته فیبر لازم است ، فیبرها را داخل چندین لوزتیوب قرار می دهند.

در داخل لوله، رشته های فیبرآزادانه حرکت می کنند، فایده این روش در این است که خاصیت ارتجاعی طبیعی فیبر اجازه میدهد که فیبر مسیری باحداقل فشار را اختیار کند .

در ساختمان لوزتیوب یک لوله پلی مری، فیبر یا فیبرهای نوری را دربرگرفته است. قطرداخلی این لوله خیلی بزرگتراز قطر فیبر نوری می باشد ، بنا براین جابرای فیبرهای بیشتر تا ۲۴ رشته فیبر وجود دارد که براحتی داخل لوزتیوب قرار بگیرند.

در کابل های بزرگ، فیبرها را داخل چندین لوزتیوب قرار می دهند. در داخل لوله، فیبر نوری هر طرفی آزادانه حرکت می کند. فایده این روش در این است که خاصیت ارتجاعی طبیعی فیبر اجازه میدهد که فیبر مسیری با حداقل فشار را اختیار کند.

همینطور در داخل لوزتیوب فیبر از له شدگی محافظت می شود.

در ساختمان تایت بافراین یک پوشش پلاستیکی با قطر ۹۰۰ میکرون اطراف فیبر نوری را احاطه کرده(شبیه به کابل های الکتریکی مسی) .

انواع کابل فیبر نوری از نظر محیط کاربردی

کابل‌های فيبر نوری از لحاظ نحوه قرار گرفتن تارها، خصوصیات کابل و کاربرد محیطی ، به سه دسته عمده تقسيم بندی می‌شوند:

Indoor

Outdoor

Indoor & Outdoor

  • Indoor Cable

این دسته کابل‌هایی هستند که جهت کاربردهای داخل ساختمان (Indoor) مورد استفاده قرار می‌گیرند. پوشش درون این کابل‌ها ،Tight Buffer شامل رشته هایی هستند که دور آنها روکش با قطر ۹۰۰ میکرومترپوشیده شده است و به طور مستقیم روی فیبر قرار می‌گیرد و از ضربه‌های کوچک به فیبر جلوگیری می‌کند. این پوشش موجب منعطف‌تر شدن کابل می‌شود و استفاده از آن را برای کاربردهای متنوع آسان‌تر می‌کند.

بعضی کاربردهای فیبرنوری با مکانیزم Tight Buffer عبارتند از:

• بک بن داخل ساختمان (اصطلاحاً کابل‌کشی ستون فقرات یا عمودی است)

• کابل‌کشی افقی

• پچ کوردها و کابل‌های تجهیزات

سه نوع کابل Tight-Buffer وجود دارد که عبارتند از:

۱- کابل توزیع یا Distribution

کابل توزیع معروفترین کابل indoor می باشد به طوری که سایزآن کوچک و وزن آن کم می باشد. آنها شامل چندین فیبر tight buffer دسته بندی شده در یک ژاکت مشترک با عضو مقاوم Kevlar و گاه با میله فیبر شیشه ای مقاوم برای سفت کردن کابل و جلوگیری از پیچ خوردگی می باشند.


این کابل ها دارای سایز کوچک وقابل استفاده در داکت و رایزر می باشند.

۲ - کابل انشعابی Breakout

در این کابل ها، برای هر فیبرنوری با مکانیزم بافرینگ سخت، یک پوشش جداگانه وجود دارد.

کابل های Breakout در جایی که کابل های ناهموار یا ترمینال مستقیم بدون جعبه اتصال مورد نیاز است، استفاده می شوند. آنها از چندین کابل ساده تشکیل شده اند که با هم در یک ژاکت مشترک دسته بندی شده اند. این کابل مستحکم ، بزرگتر و بسیار گران تر از کابل های توزیع است.


این کابل برای اجرا در داکت ها ، رایزر و کاربردهای صنعتی که در آنها استحکام مورد نیاز است ایده آل است. به دلیل اینکه هر کابل به صورت جداگانه تقویت شده، این طرح اجازه ی نصب سریع به کانکتور را می دهد و نیاز به پچ پنل ها و جعبه ندارد. کابل Breakout می تواند در جایی که تعداد فیبر ها خیلی زیاد نیست و فاصله ها خیلی طولانی نیست، بسیار اقتصادی باشد .

۳- کابل Zipcord


این نوع کابل بیشتر برای ساختن پچ کورد ، کاربرد های backplane یا اتصالات desktop استفاده میشود، معمولا بصورت simplex یاduplex با ضخامت ۸/۱ یا ۳ میلیمتر موجود می‌باشد.

Outdoor Cable

پوشش فیبراین دسته از کابل‌ها Loose tube است و بیشتر در بیرون ساختمان‌ها و فضاهای باز بکار می‌روند. در روش Loose-Tube تارهای فيبر نوری در يک تيوب پلاستيکی به نحوی قرار می‌گيرند که آزادانه امکان حرکت داشته باشند. فضای آزاد درون تيوب برای جلوگيری از نفوذ رطوبت با يک نوع ژل تیروکسن پر می‌شود. در کابلهای Loose-Tube به دليل آن‌که تارهای فيبر در داخل تيوب شناور هستند، نيروهای مکانيکی بيرونی تأثير کمی روی تارهای فيبر درون تيوب می‌گذارند.

به همين دليل اين کابل‌ها معمولاً در برابر فشارهای بيرونی مقاومتر هستند و می‌توانند در مکانهایی که کابلها تحت فشار هستند به‌کار برده شوند .

این کابل ها، به منظور Backbone خارجی کاربرد دارد و در داکت، لوله ، تونل ، بین دکل‌ها ، فضای باز و زیر خاک قابل نصب می‌باشند .

کابل Loose Tube می‌تواند شامل یک تیوب داخلی و یا چندین تیوب باشد با تعریف زیر

Uni -Tube: دارای یک لوله تو خالی است که فیبرهای نوری درون آن‌ها قرار دارد و اطراف آن با ژل تروکسین پر شده‌اند.

Multi -Tube: این کابلها دارای چندین لوله تو خالی هستند که فیبرهای نوری درون آن‌ها قرار دارند و اطراف آن با ژل تروکسین پر میشود .

به صورت کلی کابلهای خارج ساختمان را می‌توان با چند مشخص کلی تقسیم کرد :

۱- کابل دفن مستقیم یا خاکی Direct Burial


ساختماراین نوع کابلها به گونه ایست که می‌توانند مستقیم زیر خاک دفن شوند

۲- کابل های قابل نصب در لوله ، سابداکت یا میکروداکت Duct type & Airblown

· Duct type


کابلها ی قابل نصب در لوله و پاکت دارای پوششی نرمتر و قابل انعطاف نسبت به کابلهای دفنی می‌باشند ، پوشش آنها مقاوم در برابر اشعه آفتاب ویا ضد جونده می‌باشد .

  • Airblown

این نوع فیبرها دارای قطری نازک و روکشی از جنس مخصوص می‌باشد تا به آسانی بتوان آنها داخل میکرداکت دمید .

ارتقا و به روز رسانی شبکه در صورتیکه از این فیبرها استفاده شده باشد بسیار آسان می‌باشد ، می‌توان فیبر های قدیمی را به بیرون دمید و فیبر های جدید را به داخل فرستاد

. هر دو نسخه ی indoor و outdoor کابل های فیبر نوری Air-blown ، دردسترس می باشند و آنها حتی برای FTTH استفاده شده اند. برای این کار فیبر های مخصوص موردنیاز است که روکشی برای آسان دمیدن به درون تیوب داشته باشد.


۳- کابلهای هوایی Aerial

کابلهای هوایی شامل سه نمونه متداول می‌باشد :

· Fig 8

· ADSS

· OPGW


کابل Fig8 دارای یک حایل سر خود می‌باشد که می‌توان بر روی دکل‌های فشار ضعیف استفاده کرد .


کابلهای ADSS بر روی دکل‌های فشار قوی استفاده می‌شود ، در این نوع کابل هیچگونه ماده هادی الکتریکیسیته استفاده نشده و دارای مقاومت کششی زیاد و مقاوم در برابر باد و طوفانهای شنی می‌باشد .


کابل OPGW نیز بر روی دکل‌های فشار قوی به عنوان کابل زمین وصل می‌شود که در وسط آن فیبر نوری قرار گرفته است

۴- کابل فیبر نوری ribbon

استفاده از Ribbon cable در جایی که نیاز به تعداد فیبر بالا و قطر کم کابل می باشد ترجیح داده می شود. این کابل بیشترین فیبر را در کوچکترین کابل دارد .

به این دلیل که تمام فیبر ها در ردیف هایی در ribbon گذاشته شده اند (معمولا 12 فیبر) و ribbon ها در بالای یکدیگر قرار داده شده اند.، این کابل کوچکترین کابل با بیشترین تعداد فیبر ارزانترین کابل هم می باشد.

به طور معمول 144 فیبر تنها یک مقطع در حدود 1.4 اینچ یا 6 میلی متر دارد و قطر ژاکت فقط 13 میلی متر یا 1.2 اینچ است . برخی از طرح های کابل از یک هسته بدون شکاف با حداکثر 6 تا از این 144 مجموعه فیبر Ribbon برای 864 فیبر در یک کابل استفاده می کنند .

از آنجا که این کابل از نوع outdoor است، برای جلوگیری از نفوذ آب با ژل پر شده ومزیت دیگر کابل Ribbon این است که دستگاه های فیوژن می توانند یک ribbon ‏(12 فیبر)‎ را در یک زمان اتصال دهند و نصب و راه اندازی سریع و آسان صورت می گیرد. پیگتیل های ribbon به کابل سریع فیوژن می شوند.

Indoor & Outdoor

این دسته کابل‌هایی هستند که هم در داخل و هم در خارج ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و برخی از ویژگی‌های هر دو نوع کابل‌های Indoor و Outdoor را دارند.

این کابل‌ها ویژگی‌هایی از هر دو نوع کابل Loose-Tube و Tight-Buffer را دارند که بسته به اینکه به کدامیک از ویژگی‌های این دو کابل نزدیک‌ترهستند دارای انواع متفاوت می‌باشد

-