สายไฟเบอร์ออพติก
- 1. สายไฟเบอร์ออพติก นำเสนอ อ.ปิยวรรณ รัตนภำนุศร สมำชิก 1.นำย คมสัน วีระสถิตย์ 2.นันท์พนธ์ เธียรธันญทิพ ั
- 2. Fiber Optic คืออะไร สาย Fiber Optic คือส้Ȩยแก้วนำแสง กล่ำวคือ สำยนำ สัญญำณที่ใช้แสงเป็นตัวกลำงในกำร สื่อสำรข้อมูลจำกจุดหนี่งไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยทำจำกแก้วที่มีควำม บริสุทธิ์มำก ส้Ȩยแก้วนำแสงที่ดี ต้องสำมำรถนำสัญญำณแสงจำกจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึงโดยมีกำรสูญเสีย ่ ของสัญญำณแสงน้อยที่สุด
- 3. โครงสร้างของสาย Fiber Optic 1. เส้นแก้ว (Core) เป็นตัวที่นำสัญญำณแสง จะมีเส้นผ่ำศูนย์กลำง 62.5/125 um, 50/125 um, 9/125 um 2. ฉนวนเคลือบ (Cladding) เป็นสำรที่ใช้ในกำรเคลือบแก้ว (Core) เพื่อให้นำสัญญำณได้ กล่ำว คือแสงที่ถูกส่งไปในแกนแก้วจะถูกขังหรือเคลื่อนที่ไปตำมสำยไฟเบอร์ด้วยขบวนกำรสะท้อน กลับของแสง นิยมเคลือบจนมีเส้นผ่ำศูนย์กลำง 125 um 3. ฉนวนป้องกัน (Coating) เป็นเสมือนผนังของเส้นแก้วเป็นชั้นที่ต่อจำก Cladding เพื่อให้ ปลอดภัยขึ้น และใช้ป้องกันแสงจำกภำยนอกไม่ให้เข้ำมำภำยในเส้นไฟเบอร์ มีเส้นผ่ำศูนย์กลำง 250 um 4. ปลอกสำย (Buffer) เป็นเสมือนปลอกของสำยหรือเสื้อชั้นในที่หุ้มป้องกันสำย และยังช่วยให้ กำรโค้งงอของสำยไฟเบอร์มีควำมยืดหยุ่นมำกขึ้น มีเส้นผ่ำศูนย์กลำงประมำณ 900 um (Buffer Tube) 5. ปลอกหุ้ม (Jacket) เป็นเสมือนเสื้อชั้นนอกสุดของสำยไฟเบอร์ที่ให้เกิดควำมเรียบร้อย และทำ หน้ำที่ป้องกันสำยไฟเบอร์เป็นชั้นนอกสุดชนิดของ Jacket จะมีหลำยชนิด ขึ้นอยู่กับกำรใช้งำน ว่ำเป็นสำยที่เดินภำยในอำคำร (Indoor) หรือเดินภำยนอกอำคำร (Outdoor)
- 4. สาย Fiber Optic แบ่งออกเป็น 2 แบบ • 1. Single Mode (SM) มีเส้นผ่ำศูนย์กลำงของ Core และ Cladding 9/125 um ตำมลำดับ ซึ่ง ส่วนของแกนแก้วจะมีขนำดเล็กมำกและจะให้แสงออกมำเพียง Mode เดียว แสงที่ใช้จะต้องเป็น เส้นตรง ข้อดีทำให้ส่งสัญญำณได้ไกล 2. Multi Mode (MM) จะมีขนำดเส้นผ่ำศูนย์กลำงของ Core และ Cladding 62/125 um และ 50/125 um ตำมลำดับ เนื่องจำกขนำดเส้นผ่ำศูนย์กลำงของแกนมี ขนำดใหญ่ ทำให้แนวแสงเกิด ขึ้นหลำยโหมด โดยแต่ละ Mode จะมีระยะเวลำในกำรเดินทำงที่ แตกต่ำงกัน อันเป็นสำเหตุที่ทำให้ เกิดกำรกระจำยของแสง (Mode Dispersion)
- 5. สาย Fiber Optic แบ่งตามลักษณะการใช้งาน • 1. Tight Buffer เป็นสำยไฟเบอร์แบบเดินภำยในอำคำร (Indoor) โดยมีกำรหุ้มฉนวนอีกชั้นหนึ่งให้มี ควำมหนำ 900 um เพื่อสะดวกในกำรใช้งำนและป้องกันสำยไฟเบอร์ในกำรติดตั้ง ปริมำณของ เส้นใยแก้วบรรจุอยูไม่มำกนัก เช่น 4,6,8 Core ส่วนสำยที่ใช้เชื่อมต่อระหว่ำงอุปกรณ์จะมีขนำด 1 ่ Core ซึ่งเรียกว่ำ Simplex ขนำด 2 Core เรียกว่ำ Zip Core 2. Loose Tube เป็นสำยไฟเบอร์ที่ออกแบบมำใช้เดินภำยนอกอำคำร (Outdoor) โดยกำรนำสำยไฟ เบอร์มำไว้ในแท่งพลำสติก และใส่เยลกันน้ำเข้ำไป เพื่อป้องกันไม่ให้สัมผัสกับแรงต่ำงๆ อีกทั้งยัง กันน้ำซึมเข้ำภำยในสำย สำยแบบ Outdoor ยังแบ่งตำมลักษณะกำรใช้งำนได้อีกดังนี้ 2.1 Duct Cable เป็นสำย Fiber Optic แบบร้อยท่อ โครงสร้ำงของสำยไม่มีส่วนใดเป็นตัวนำ ไฟฟ้ำ ซึ่งจะไม่มีปัญหำเรื่องฟ้ำผ่ำ แต่จะมีควำมแข้งแรงทนทำนน้อย ในกำรติดตั้งจึงควร ร้อยไปในท่อ Conduit หรือ HDPE (High-Density-Polyethylene) 2.2 Direct Burial เป็นสำย Fiber Optic ที่ออกแบบมำให้สำมำรถใช้ฝังดินได้โดยไม่ต้องร้อย ท่อ โดยโครงสร้ำงของสำยจะมีส่วนของ Steel Armored เกรำะ ช่วยป้องกัน และเพิ่ม ควำมแข็งแรงให้สำย 2.3 Figure - 8 เป็นสำยไฟเบอร์ที่ใช้แขวนโยงระหว่ำงเสำ โดยมีส่วนที่เป็นลวดสลิงทำหน้ำทีรับ ่ แรงดึงและประคองสำย จึงทำให้สำยมีรูปร่ำงหน้ำตัดแบบเลข 8 จึงเรียกว่ำ Figure - 8 2.4 ADSS (All Dielectric Self Support) เป็นสำยไฟเบอร์ ที่สำมำรถโยงระหว่ำงเสำได้ โดย ไม่ต้องมีลวดสลิงเพื่อประคองสำย เนื่องจำกโครงสร้ำงของสำยประเภทนี้ ได้ถูกออกแบบให้ เป็น Double Jacket จึงทำให้มีควำมแข็งแรงสูง 3. สำยแบบ Indoor/Outdoor เป็นสำยเคเบิลใยแก้วที่สำมำรถเดินได้ทั้งภำยนอกและภำยในอำคำร เป็น สำยที่มีคุณสมบัติพิเศษที่เรียกว่ำ Low Smoke Zero Halogen (LSZH) ซึ่งเมื่อเกิดอัคคีภัย จะเกิด ควันน้อยและควันไม่เป็นพิษ เมื่อเทียบกับ Jacket ของสำยชนิดอื่น ที่จะลำมไฟง่ำยและเกิดควันพิษ เนื่องจำกกำรเดินสำยในประเทศไทย ส่วนใหญ่จะเดินภำยนอกอำคำร ด้วยสำย Outdoor แล้วเข้ำ อำคำร ซึ่งผิดมำตรฐำนสำกล ดังนั้นจึงควรใช้สำยประเภทนี้เมื่อมีกำรเดินจำกภำยนอกเข้ำสู่ภำยใน
- 6. คุณสมบัติของ Fiber Optic • Fiber Optic ภำยในทำจำกแก้วที่มีควำมบริสุทธิ์สูงมำก • มีขนำดเส้นผ่ำศูนย์กลำงขนำดเท่ำเส้นผมของคนเรำ • รับส่งสัญญำณได้ระยะไกลมำกเป็นกิโลเมตร • ต้องใช้ผู้ชำนำญ และเครื่องมือเฉพำะในกำรเข้ำหัวสัญญำณ • รำคำแพงหลำยเท่ำ เมื่อเทียบกับสำยแลนประเภท CAT5
- 7. การสูญเสียของสัญญาณแสงในสาย Fiber Optic • เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดควำมผิดพลำดของข้อมูลข่ำวสำร ทำให้กำร เชื่อมต่อสื่อสำรด้วยระยะทำงไม่เป็นไป ตำมที่คำดหวัง (ปกติสำย Fiber Optic สำมำรถเชื่อมต่อได้ด้วยระยะทำงที่ยำวเกินกว่ำ 1-2 กิโลเมตร ทั้งนี้ ขึ้นอยูกับว่ำ ใช้สำย Fiber Optic แบบใด รวมทั้งยังขึ้นอยูกับโปรโตคอลของเครือข่ำย อย่ำงไรก็ดีกำรสูญเสีย ่ ่ ของ กำลังแสงในสำย มีหลำยประกำรดังนี้ 1. ควำมสูญเสีย Power ของ Fiber Optic นั้นขึ้นอยู่กับ ควำมยำวคลื่นที่ใช้ ควำมยำวคลื่นยิ่งมำก อัตรำ กำรสูญเสียของ แสงจะน้อยลง เช่น กำรสูญเสียกำลังแสง บนควำมยำวคลื่น 1300 nm ได้แก่ <0.5 dB/ กิโลเมตร 2. สำหรับ Silica Glass นั้น ควำมยำวคลื่นสั้นที่สุด จะมีอัตรำกำรสูญเสียมำกที่สุด 3. อัตรำกำรสูญเสีย Power ที่น้อยที่สุด ได้แก่ ควำมยำวคลื่น 1550 nm 4. หน่วยวัดที่แสดงกำรสูญเสียของ Power ได้แก่ Decibel (dB) โดยมีหน่วยคิดเป็น dB ต่อกิโลเมตร 5. ค่ำนี้ ถูกนำมำคำนวณ โดยเอำควำมยำวทั้งหมดของสำย Fiber Optic คิดเป็น Km 6. กำรสูญเสียของ Fiber Optic สำมำรถมีสำเหตุหลำยประกำรดังนี้ - Extrinsic - Bending Loss เนื่องจำกกำรโค้งงอของสำย เกินค่ำมำตรฐำนที่ผู้ผลิตกำหนด - กำรสูญเสียอันเนืองมำจำกกำร ทำ Splice รวมทั้งกำรเข้ำหัวสำยที่ไม่สมบูรณ์ ่ - กำรสูญเสียเนื่องจำกรอยแตกหักเกิดขึ้นที่พนผิว ื้ - กำรสูญเสียอันเนืองจำก มุมแสงไม่เป็นไปตำมคุณลักษณะจำเพำะของผู้ผลิต (Numeric Aperture ่ Mismatch)
- 8. คาถาม • Fiber Optic แบงได้กี่ประเภท แบงได้2ประเภท