استانداردهای کابل فیبر نوری
مشاوران و کاربران نهایی می‌توانند هنگام تعیین الزامات عملکرد کابل‌های فیبر نوری، بر استانداردها تکیه کنند. معمولا عملیات نصب کابل کشی ساخت یافته با تهیه مشخصات مکتوب و دقیق برای هر جزء سیستم شروع می‌شود. چنین مشخصاتی ممکن است برای اطمینان استفاده صحیح از محصول برای کاربرد مورد نظر ضروری باشد. مشاوران و کاربران نهایی اغلب متوجه می‌شوند که دانش یا تجربه لازم برای تهیه مشخصات کامل و دقیق کابل فیبر نوری را دارند یا خیر. این واقعیت عجیب نیست زیرا به تلاش قابل توجهی برای حفظ تغییرات ارائه شده محصول و همچنین جدیدترین فناوری ارزیابی و اندازه گیری محصول نیاز دارد. با این حال، مشاوران و کاربران نهایی می‌توانند از استانداردهای کابل فیبر نوری برای تعیین محصولات ضروری استفاده کنند، بدون اینکه نیازی به بررسی جزئیات و دانش تخصصی داشته باشند.
استانداردهای کابل فیبر نوری
مشخصات فیبر نوری معمولا برای افراد سخت به نظر می‌آید زیرا در آن به تعداد بی‌شماری از ملاحظات فنی پرداخته می‌شود. این ملاحظات شامل ویژگی‌های مکانیکی، محیطی و ابعادی می‌شود، بدون اینکه به سازگاری محصول نهایی با قوانین ساختمان و تجهیزات انتقال اشاره کنیم. مشاوران و کاربران نهایی اغلب مشخصات طولانی را تهیه می‌کنند و سعی دارند تمام جزئیات مربوط را پوشش دهند. این تلاش مستلزم دانش کامل طراحی کابل، علوم نوری و جزئیات روش‌های اندازه گیری است. در این میان برای راحتی کار کارشناسان این صنعت استانداردهای کابل فیبر نوری ملی و بین المللی را ایجاد کرده‌اند. این استانداردها می‌توانند مبنایی برای مشخصات مختصر و دقیق باشند.
تجزیه متغیرها
همانطور که می‌دانید فیبر نوری را می‌توان به دو نوع کلی تقسیم کرد: سینگل مود و مالتی مود. کابل‌های فیبر نوری را می‌توان به سه نوع طبقه‌بندی کرد: خارجی (outdoor)، داخلی (indoor) و داخلی/خارجی. همه این متغیرها منجر به تعدادی انتخاب و تصمیمات لازم برای تعیین محصول مناسب در جهت یک فعالیت خاص می‌شود که بدون نگرانی در مورد جزئیاتی مانند عملکرد محیطی و مکانیکی، ساخت کابل و ابعاد فیبر، کار را به اندازه کافی دشوار می‌کند.
مشخصات کابل فیبر نوری را می‌توان به چهار دسته نوری، مکانیکی، محیطی و ابعادی تقسیم کرد. مشخصات نوری مختص تضعیف و پهنای باند تار فیبرنوری است که در حال حاضر در دو طول موج عملیاتی برای هر نوع فیبر مشخص شده است. طول موج عملکرد 850 و 1300 نانومتر برای فیبر مالتی مود و 1310 و 1550 نانومتر برای سینگل مود.
مشخصات مکانیکی شامل ویژگی‌هایی مانند استحکام کششی و مقاومت در برابر له شدن، ضربه و پیچ خوردگی است. ملاحظات زیست محیطی شامل محدوده دمایی برای عملیات و ذخیره سازی، حساسیت به رطوبت و نور خورشید؛ و برای کابل‌های Outdoor ، محافظت در برابر صاعقه یا حمله جوندگان است. مشخصات فیبر نوری شامل اندازه‌گیری‌ها و تلورانس‌های دقیق برای قطر هسته و روکش، درجه گردی هسته و روکش، و هم مرکز بودن آن‌هاست.
مشخصات قطعی برای کابل فیبر نوری می‌تواند حاوی جزئیات در مورد تمام این جنبه‌ها و موارد دیگر باشد که بسیار طولانی خواهد بود. علاوه بر مشخص کردن هر پارامتر یا مشخصه، اغلب لازم است از یک روش خاص جهت تست کابل‌ها استفاده کرد که بدون آن روش پارامتر تعریف شده بی‌معنی است. خوشبختانه، آگاهی از استانداردهای قابل اجرا و نحوه ارجاع به آن استانداردهای کابل فیبر نوری می‌تواند مشخصات فیبر نوری را آسان‌تر و کوتاه‌تر کند.
فیبرهای نوری مالتی مود
امروزه دو نوع فیبر مالتی مود در استفاده تجاری رایج وجود دارد. از نظر فیزیکی، هر دو دارای قطر 125 میکرون بعد از روکش هستند اما در قطر هسته متفاوت هستند. یکی دارای قطر هسته 50 میکرون و دیگری 62.5 میکرون است. این فیبرها معمولاً فیبر 50/125 و 62.5/125 میکرون نامیده می‌شوند. هر دو نوع فیبر توسط چندین استاندارد، در درجات مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرند.
استانداردهای ANSI/TIA/EIA-492AAAA و 492AAAB که توسط انجمن صنعت ارتباطات درنظر گرفته می‌شود.
اتحاد صنایع الکترونیک (TIA/EIA-Arlington، VA)، تمام الزامات مربوطه را برای فیبر 62.5/125 و 50/125 میکرون که باید در یک مشخصات باشد، ارائه می‌کند. آنها شامل ارجاعاتی به روش‌های تست تایید شده هستند، اما میرایی و پهنای باند فیبر را را به تفصیل بیان نمی‌کنند، زیرا که چندین مقدار برای هریک از آنها ممکن است. بنابراین، یک ارجاع ساده به یکی از این استانداردهای کابل فیبر نوری، تمام جزئیات لازم را برای فیبر فراهم می‌کند و تنها در مورد سطح میرایی و پهنای باند اطلاعاتی را در اختیار نمی‌گذارد.
همچنین تعدادی از استانداردها جنبه‌های عملکرد نوری را پوشش می‌دهند. ارجاع به یکی از این استانداردها مشخصات ذکر شده در بالا را تکمیل می‌کند. امروزه رایج‌ترین استاندارد فیبر نوری، استاندارد IEEE-802.3z برای اترنت گیگابیتی است که توسط موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE-New York City) منتشر شده است.
با این حال، یک حوزه وجود دارد که در آن استانداردهای کابل فیبر نوری به طور کامل ویژگی‌های فیبر مالتی مود را در بر‌نمی‌گیرند: عملکرد فرستنده/گیرنده لیزری. از لحاظ تاریخی، به جز چند استثنای قابل توجه، سیستم‌های مالتی مود بر اساس دیودهای ساطع کننده نور (Light Emitting Diodes) یا همان LEDها کار می‌کنند. ظهور Gigabit Ethernet فرستنده‌های لیزری را وارد صحنه مالتی مود کرد، اما عملکرد فیبرهای مالتی مود با فرستنده‌های لیزری هنوز به اندازه کافی توسط استانداردهای تست و اندازه‌گیری موجود پوشش داده نشده است.
تولیدکنندگان فیبر نوری با توسعه تست‌های جایگزین و ضمانت‌های محصول برای پر کردن جای خالی پاسخ داده‌اند. “فیبرهای بهینه شده لیزری” که عملکرد خوبی را در سیستم‌های مبتنی بر لیزر نشان می‌دهند. آنها در حال حاضر به عنوان یک گزینه عملکردی ارائه شده‌اند که توسط استانداردها پوشش داده نمی‌شود و باید به طور جداگانه در مشخصات کاربر مورد توجه قرار گیرند.
فیبرهای نوری سینگل مود
فناوری فیبرهای سینگل مود در سال‌های اخیر پیچیده‌تر از همیشه شده است. معرفی تقویت‌کننده فیبر دوپ‌شده با اربیوم، امکان دستیابی به شبکه‌های مسافت بالا را افزایش داده و فناوری‌هایی برای مالتی پلکسی با تقسیم طول موج متراکم منجر به معرفی انواع فیبر جدید برای کاربردهای سینگل مود شده است. Singlemode به عنوان پایه اصلی برنامه‌های مسافت بالا و شهری در صنایع تلفن و تلویزیون کابلی بوده و باقی مانده است. با افزایش تقاضا برای پهنای باند در شبکه‌های داده و شبکه‌های محلی (LAN)، فیبر نوری سینگل مود به طور فزاینده‌ای در این برنامه‌ها محبوب می‌شود. بسیاری از نصب‌ها شامل فیبر مالتی مود برای سیستم‌های امروزی و فیبر سینگل مود برای توسعه آینده است. بنابراین، درک انواع اصلی فیبر و زمان استفاده از یکی در مقابل دیگری مهم است.
استانداردهای کابل فیبر نوری سینگل مود در سال 1983 به بازار تلفن تجاری معرفی شد. در حالی که تحمل ابعاد و عملکرد نوری در طول سال‌ها تا حدودی بهبود یافته، طراحی اساساً دست نخورده باقی مانده است. در دهه 1990، استانداردهای LAN شروع به گزینه‌هایی برای استفاده از فیبر استاندارد سینگل مود کردند. برای تمایز “سینگل مود ساده قدیمی” از برخی از فیبرهای تخصصی جدیدتر، فیبر نسل اول به عنوان فیبر سینگل مود بدون تغییر پراکندگی نامیده می‌شود. درست مانند مالتی مود، یک استاندارد ملی وجود دارد که همه الزامات برای فیبر سینگل مود بدون تغییر پراکندگی را برمی شمارد. TIA/EIA-492CAAA شامل تمام جزئیات لازم برای تعیین این نوع فیبر و همچنین چندین گزینه عملکرد نوری است.
یک نکته کلیدی در مورد فیبرهای سینگل مود این است که روش استاندارد، تعیین پراکندگی به جای پهنای باند است. ماهیت ساده‌تر انتشار نور در فیبر سینگل مود، پراکندگی را به یک روش توصیفی ساده‌تر و معنادارتر تبدیل می‌کند. پراکندگی ممکن است بر حسب یک حد یا بر حسب شیب و طول موج پراکندگی صفر مشخص شود، که سپس برای محاسبه عملکرد در یک طول موج عملیاتی خاص استفاده می‌شود. امروزه برای کاربردهای LAN، فیبر مطابق با الزامات TIA کافی است و مشخصات کاربر نهایی نیازی به پرداختن به پراکندگی ندارد.
کابل فیبر نوری
در حالی که مشخصات فیبر نوری سازگاری و عملکرد سیستم نوری را پوشش می‌دهد، باید به طور فیزیکی در یک کابل محصور شود تا در یک محیط عملکردی سالم باقی بماند. بنابراین، تعیین نوع کابل و ویژگی‌های آن کابل، علاوه بر ویژگی‌های فیبر، مهم است.
در ایالات متحده، کابل‌های داخلی باید برای مطابقت با یکی از چهار طبقه‌بندی مقاومت در برابر شعله آزمایش شوند – این مورد یکی از ملاحظات طراحی اولیه است. از طرفی، کابل‌های فضای باز برای دماهای شدیدتر و مقاومت در برابر اثرات آب، نور خورشید، قرار گرفتن در معرض رطوبت و باد و یخبندان بهینه‌سازی شده‌اند. کابل‌های داخلی/خارجی باید ویژگی‌های هر دو را داشته باشند و با مواد تخصصی‌تر و اجزای اضافی مشخص شوند. این کابل‌ها پرهزینه‌ترین نوع کابل بین انواع دیگر هستند که استفاده از آنها اغلب می‌تواند نیاز به فیوژن کردن در شبکه نوری را از بین ببرد و در نتیجه بسیار سودمند باشد.
دقیقاً مانند مشخصات فیبر نوری، مشخصات کابل دارای چندین جنبه است: نوری، مکانیکی، محیطی و ابعادی. ویژگی‌های ابعادی، به ویژه قطر کابل، در مشخصات به ندرت مورد توجه قرار می‌گیرد. با این حال، زمانی که کابل‌ها باید در مجرای قبلی یا مجرای داخلی نصب شوند، باید مورد توجه قرار گیرند.
ویژگی‌های نوری مربوط به فیبر نوری معمولاً به کابل فیبر نوری نیز مربوط می‌شود، به استثنای تلفات و میرایی. یک مشخصه باید به وضوح بیان کند که حداکثر مقدار تضعیف مجاز برای کابل چقدر است، زیرا این مقدار برای کاربر نهایی معنادار است. بخش عمده‌ای از ملاحظات در مشخصات کابل باید به خواص مکانیکی و محیطی اختصاص یابد.
کابل های فیبر نوری داخلی یا indoor
کابل‌های نوری داخلی با هدف انعطاف پذیری، استحکام کششی، سهولت جابجایی و بازدارندگی شعله طراحی شده‌اند. آنها معمولاً در برابر آب یا در برابر نور خورشید مقاوم نیستند. در ایالات متحده، کابل‌های داخلی باید یکی از استانداردهای کابل فیبر نوری در زمینه فهرست کد ملی برق (NEC) را داشته باشند: OFN/OFC یا OFNG/OFCG برای کاربردهای عمومی، OFNR/OFCR برای کاربردهای داخل رایزر، و OFNP/OFCP برای مناطق عمومی.
کابل‌های تایدبافر که شامل فیبرهای مجزا هستند هر کدام مستقیماً با یک لایه پلاستیکی محافظ پوشانده شده‌اند و امروزه محبوب‌ترین نوع کابل‌های داخلی هستند. طراحی تایدبافرها باعث می‌شود که آنها به راحتی در کابینت‌ها و پریزها قرار بگیرند و با کانکتورهای قابل نصب در سایت‌های عملیاتی سازگاری داشته باشند. وقتی نصاب‌ها کابل‌های تایدبافر را در داخل کابینت‌ها قرار می‌دهند، نیازی به فن اوت یا سایر کیت‌های آماده سازی ندارند.
کابل‌های فیبر نوری خارجی Outdoor
کابل‌های Outdoor به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در برابر سختی‌های نصب در فضای باز برای طول عمر 20 تا 40 سال مقاوم باشند. آنها باید محدوده دمای عملیاتی وسیعی داشته باشند، در برابر نور خورشید و رطوبت مقاوم باشند و برای فواصل کششی طولانی استحکام کششی کافی داشته باشند. ساختار کابل باید تار های فیبر نوری را از تنش‌های مکانیکی که می‌تواند در طول عمر کابل ایجاد شود، جدا کند. این جداسازی به بهترین وجه با طراحی بصورت لوزتیوب انجام می‌شود. کابل لوزتیوب جهت استفاده در سایت پروژه نیاز به پیگتیل‌های اتصال دهنده یا استفاده از فن اوت یا سایر کیت‌های آماده سازی برای محافظت از فیبرهای جداگانه دارد.
مقاومت در برابر آب یکی از ویژگی‌های مهم کابل های فضای باز است زیرا از تجمع آب در هسته کابل جلوگیری می‌کند و می‌تواند فیبر شیشه‌ای را از منجمد شدن نجات دهد. از لحاظ تاریخی، گریس یا ژل در هسته کابل قابلیت مسدود کردن آب را انجام داده است. اخیراً، نوارهای خشک و نخ‌های آغشته به ترکیبات پلیمری جاذب با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این مورد نیز از استانداردهای کابل فیبر نوری برای کابل‌های outdoor است.
کابل هایی که برای دفن مستقیم در زیر زمین در نظر گرفته شده‌اند، در بیشتر موارد باید دارای یک زره نواری فولادی برای محافظت در برابر جوندگان باشند. زره فلزی یا اصطلاحا کابل آرموردار ثابت کرده است که در آزمایش‌های کنترل شده محافظت در برابر جوندگان موثر است.
برای نصب هوایی، کابل‌های فیبر نوری در فضای باز به سیم خودنگهدارنده یا همان سیم messanger برای اتصال نیاز دارند. همچنین امروزه برخی از کابل‌های هوایی تمام دی الکتریک خود نگهدارنده (کابل‌های ADSS) وجود دارند که فاقد عناصر فلزی بوده اما دارای استحکام کششی کافی برای تحمل وزن خود و بار یخ و باد مناسب هستند.
محبوب‌ترین کابل‌های لوزتیوب شامل تیوب‌های بافر هستند که هر کدام شامل یک تا 12 فیبر رنگی هستند. برخی از کابل‌های دیگر شامل نوارهای فیبر (Ribbon Fibers) هستند. حداکثر 24 فیبر، که در کنار هم به هم وصل شده‌اند، یک نوار فیبرنوری را تشکیل می‌دهند. تعداد زیادیاز این روبان‌ها یا نوارهای فیبر نوری در لوله‌های بافر قرار می‌گیرند و کابلی با تعداد زیادی فیبر در سطح مقطع کوچکی را ایجاد می‌کنند. کابل‌های ریبون در تلفن و سایر کاربردهای با مسافت طولانی محبوب بوده و در کانال های شلوغ که نیاز مبرم به بسته بندی متراکم وجود دارد مفید هستند. فناوری فیوژن انبوه به نصابان اجازه می‌دهد تا 12 فیبر را به طور همزمان در یک روبان به هم متصل کنند و در پروژه‌های با تعداد فیبر بالا در زمان صرفه جویی کنند. کابل‌های ریبون در کاربردهای ساختمانی رایج نیستند، اما ممکن است با رایج‌تر شدن فیبر در شبکه‌های محلی، محبوب‌تر شوند و استفاده از آنها افزایش یابد.
کسب اطلاعات بیشتر
برای اینکه بتوانید با فیبرهای نوری کار کنید باید اطلاعات خوبی در این زمینه داشته باشید. این اطلاعات با کمک مشخصات و استانداردهای کابل فیبر نوری به شما ارائه می‌شود. زمانی که اطلاعات خود را نسبت به استانداردها کامل کنید قطعا می‌توانید عملکرد بهتری داشته و کم کم دانش خود را نسبت به موارد مختلف افزایش دهید.
منبع: cablinginstall
