Fiber-optik kablolar Yüksek hızlı veri iletimi

Fiber-optik kablolar üzerinden veri iletimi pek çok avantaja sahiptir. Birkaç kilometrelik mesafelerde 40 Gbps'ye kadar yüksek veri hızları sağlar, bitişik kablolar üzerinde olumsuz bir etkisi yoktur ve aynı zamanda elektromanyetik girişimlere karşı dayanıklıdır. Farklı fiber tipleri (POF, PCF, GOF), OM1 ila OM5 fiber kategorileri ve OS2, kablolama konseptlerinin özel ihtiyaçlara uygun hale getirilmesine olanak verir.

Anasayfa
Teknolojiler
Fiber-optik kablolar

Avantajlar

Bakır kablolara kıyasla %90'a kadar daha ince fiber optik kablolar ve hatlar
Metal içermeyen iletim yöntemi sayesinde ekranlama konsepti gerekmez
Pasif kablolama için az malzeme kullanımı
Yüksek iletim bant genişlikleri sayesinde aynı fiber optik kablo üzerinden farklı dalga boylarında birden fazla sinyal iletimi

Optik veri iletimi prensibi

FO iletimin prensipleri

Fiber-optik (FO) kablolar, verileri uzun mesafeler boyunca ışık formunda iletir. Bunu başarmak için vericideki elektrik sinyalleri optik sinyallere dönüştürülür ve plastik veya cam fiberler aracılığıyla alıcıya gönderilir. Burada, iletilen ışık sinyalleri tekrar elektrik sinyallerine dönüştürülür ve daha sonra değerlendirilerek işlenir.

Kablolar ve hatlar, bakır kablolardan %90 daha hafif ve daha ince olmakla birlikte, daha uzun iletim yolları ve 40 Gbps ve üzeri veri hızları sağlar. Aynı zamanda, metal içermeyen iletim yöntemi nedeniyle kablolar EMI ve ESD'nin etkilerine karşı tamamen dirençli olduğundan, ayrıntılı koruma konseptlerine gerek yoktur.

Pasif kablolama için kullanılan malzemeler ve ilgili maliyetler, bakır kablolara göre genellikle daha düşüktür. Ve yüksek sinyal yoğunluğuna sahip yüksek iletim bant genişlikleri, aynı fiber optik kablo (çoklama) üzerinden farklı dalga boylarında birden fazla sinyal iletilmesini mümkün kılar.

Fiber-optik kablolama, veri merkezlerinde veri iletimini optimize eder

Fiber-optik kablolar kullanımda

Kısa, orta veya uzun mesafelerde, 100 Mbps'den düşük veya 40 Gbps'ye kadar hızlarda veya bus veya Ethernet yapılarında, endüstriyel ve yarı-endüstriyel otomasyonun her gereksinimi karşılamak üzere veri iletiminde doğru fiber optik kabloyu bulacaksınız. Rüzgâr santralleri gibi sert koşullar altında kullanıldığında bile, fiber-optik kablolar güvenilir şekilde görevini tamamlar.

Bu nedenle uygulama kapsamı, otomotiv mühendisliği ve endüstriyel kablolamadan veri merkezlerindeki Yerel Alan Network'lerine (LAN'lar) ve geniş alan network'lerine kadar uzanır. Kablolamada anahtar faktör, doğru fiber tipinin ve fiber kategorisinin seçilmesidir.

Her uygulama için doğru fiber Her bir fiber tipinin kendine özel uygulaması vardır. Fiberin dış çapı ne kadar küçükse montaj o kadar hassastır. Küçük fiber damar çapı daha yüksek veri hızı ve daha uzun mesafeler sağlar. Daha fazla bilgi için turkuaz noktalara tıklayın.

İnteraktif görüntü haritası: Fiber optik kabloların fiber damar ve kaplama çapları

70 m'ye kadar kısa iletim mesafeleri ve 100 Mbs'ye kadar veri hızları için POF

POF (polimer optik fiber): POF kablolarda hem damar hem kaplama plastikten imal edilmiştir. Tipik damar çapı 980 µm ve tipik kaplama çapı 1.000 µm'dir. 70 m'ye kadar kısa iletim yolları ve maksimum 100 Mbps veri hızları ile aktif komponentlere bağlı olarak, POF kablolar otomotiv mühendisliği veya endüstriyel kablolama için kullanılır. Fiberin dayanıklılığı ve boyutu, sahada montajını kolaylaştırır. Yüksek dağıtım ve zayıflama nedeniyle, bu fiber tipi yüksek veri hızları veya uzun mesafeler için uygun değildir.

500 m'ye kadar ve 1 Gbps'ye kadar orta iletim mesafeleri için PCF

PCF (polimer-kaplı fiber): camdan yapılmış plastik kaplı bir fiber-optik kablodur. PCS (polimer-kaplı silika), HCS (sert kaplı silika) ve HPCF (sert polimer-kaplı fiber) gibi çeşitli isimler altında bilinen bu kablolar dayanıklıdır ve kolayca monte edilebilir. Tipik 200 µm damar çapına ve 230 µm kaplama çapına sahip PCF fiberlerle, sıklıkla 300 m'ye kadar orta mesafelere ve 100 Mbps ve daha küçük veri hızlarına sahip endüstriyel kablolarda karşılaşılır. Diğer uygulama alanları arasında otomotiv, sensörler ve tıbbi teknoloji yer almaktadır.

10 Gbps'de 550 m'ye kadar uzun iletim mesafeleri için GOF çok modlu

GOF (cam optik elyaf) çok modlu durumunda, cam fiber, bir yansıtıcı cam kaplama ile çevrelenmiş kuvarstan yapılmış bir damara sahiptir. Çok modlu kabloların damar çapı 50 µm veya 62,5 µm'dir. Daha büyük çap, fiberin başlangıcında daha fazla ışık enerjisinin geçişine izin verir. Bununla birlikte, fiberin uzunluğu boyunca zayıflama da daha yüksektir. Bu nedenle, çok modlu fiberler esas olarak 10 Gbps ile 550 m'ye kadar iletim yollarını yönetebildikleri Yerel Alan Network'lerinde (LAN) ve veri merkezlerinde kullanılır.

50 km'ye kadar uzun iletim mesafeleri için ve 40 Gbps'ye kadar GOF tekli mod

GOF (cam optik fiber) tek modlu fiberler yaklaşık 8 µm'lik çok daha küçük bir damar çapına sahiptir. Tek modlu fiberler için, damar çapı ve mod saha çapı ayrımı yapıyoruz. Mod saha çapı dalga boyuna bağlıdır. Dalga boyu ne kadar uzunsa mod alan çapı da o kadar büyüktür. Fiber içerisinde sadece bir ışık modu iletilebildiğinden, fibere pek çok sinyal ışığı verilerek iletilebilir. Fiberin iletim mesafesi içerisindeki zayıflama katsayısı çok düşüktür. Düşük zayıflama ve düşük dağılım, 50 km mesafelerde ve söz gelimi 40 Gbps veri hızlarında tek modlu fiberler kullanmak için ideal koşullardır.

ISO/IEC 11801'e göre OM1, OM2, OM3 ve OM4 fiber kategorileri çok modlu fiberler için uluslararası ölçekte tespit edilmiş ve tek modlu fiberler için OS1 ve OS2 belirlenmiştir. Bunlar bir fiberin hangi iletim bant genişliğine ve zayıflama değerlerine sahip olduğunu belirtir. Sürekli artan iletim bant genişlikleri nedeniyle, 400 Gbps'ye kadar iletim hızları için OM5 gibi gelecekteki kategorilerin sayısı da artıyor.

Fiber-optik kablolardaki kayıplar

Zayıflama, ışık vericiden alıcıya iletilirken sinyal ışığı şiddetinde oluşan kayıptır. Amaç, sinyal ışığını alıcılara mümkün olduğu kadar az zayıflatmayla iletmektir. Belirli bir konumda oluşan zayıflama ile uzunluğa göre zayıflama, yani zayıflama katsayısı arasında bir fark vardır. Fiber-optik kablolar için zayıflama katsayısı 1 km'lik uzunluğa karşılık gelir.

Takma ve bağlantı kayıpları

Ekleme ve bağlama kayıpları: Işığın verici tarafından fiber kablo içine verilmesiyle veya yol boyunca ve alıcıda fişli bağlantı veya uç uca birleştirme bağlantısı sonucu da oluşabilir. Birçok şey bu tür kayıplara sebep olabilir. Sık rastlanan bir sebep konnektör yüzeylerindeki kirlenmedir.

Aynı zamanda bir bağlantıda farklı damar çaplarının kullanılması da kayıplara yol açmaktadır. Lifleri birleştirerek oluşturulan uç uca birleştirme bağlantıları, 0,1 dB'in altındaki değerler ile çok düşük zayıflamaya sahiptir. Boylamasına, çapraz ve açılı fiber uç kaymaları da zayıflamaya neden olabilir. Cephe satıhlardaki çizik ve çatlaklar sadece zayıflamayı artırmaz, aynı zamanda bağlanan karşı taraftaki cephe sathına da zarar verebilir. Montaj sırasında cam fiber üzerinde dışarıdan bir çentik açılması gibi montaj hataları da zayıflamaya ve dahası zamanla ilerideki bir noktada kırılmaya yol açabilir.

Bükülme kayıpları

Minimum bükülme yarıçapları, fiber optik kabloların veri sayfalarında listelenmiştir. Bunların altındaki değerler kayıplara yol açar ve zayıflama artar. Bir miktar ışık damardan kaçar. Birkaç yıl önce, çok modlu ve tek modlu fiber-optik kablolar için çok küçük açılara kadar bükülebilen GOF fiberler geliştirildi. 10 mm'nin altında bükülme yarıçapları, bükülmeye daha az hassas olan fiberlerle elde edilebilir. Bu fiberler, ilgili uluslararası seri IEC60793-x ve ITU-Tx standartlarında belirtilmiştir. Bunların avantajı; binalarda, yerleşim birimlerinde ve endüstriyel ortamlarda kötü montaj koşulları altında yönlendirilebilmeleridir.

Üretim kayıpları

Fiber-optik kablo üretmek için kullanılan malzeme ve üretim sürecinin kendisi zayıflamaya neden olabilir. Nedenler malzemeye özgü olabilir veya örneğin kirletici maddelerden kaynaklanabilir. Cam fiberler belirli dalga boyu aralıkları için optimize edilecek şekilde üretilir. Bu dalga boyu aralıklarında zayıflatma mümkün olduğu kadar düşüktür. Bu dalga boyları için uygulanan zayıflama katsayıları, veri sayfalarında uygun şekilde listelenmiştir. Fiber-optik kablolar bu aralıklar dahilinde kullanılmalıdır.

Vericiden alıcıya çalışma süresi esnasında sinyal bozulması

Dağıtım etkileri

Dağıtım aynı zamanda fiber-optik kabloların veri hızlarını ve iletim bant genişliklerini de sınırlandırır. Dağıtım, sinyaller deforme olduğunda gerçekleşir. Vericiden alıcıya çalışma süresi boyunca sinyal genliğini kaybeder. Kenarlar sürekli azalır. İki sinyal arka arkaya gönderildiğinde, alıcı artık bir sinyal mi yoksa iki sinyal mi olduğunu anlayamaz.

Bu, iletim hatalarına yol açar. İletim bant genişliği ne kadar yüksek ve link uzunluğu ne kadar fazla ise, düşük dağıtıma odaklanmak o kadar önemlidir. Özellikle uzun tek-modlu yollar için, güvenilir ve hatasız iletim kalitesi bakımından bu kilit bir unsurdur.

FO kablolama için kapsamlı ürün yelpazesi

FO-tabanlı data kablolama için ürünler

Phoenix Contact FO kablolama ve FO veri konnektörleri için kapsamlı bir ürün portföyü sunuyor. Çok çeşitli kablolar ve uygun bağlantı teknolojisi yanı sıra cihaz bağlantıları, patch paneller, rakorlar ve DIN rayları için dağıtım kutuları, ürün portföyünü tamamlar.

• 40 Gbps'ye kadar iletim hızları
• IP20, IP65/IP67 ve IP68 çözümleri
• Tüm yaygın fiber tipleri için
• Yaygın arayüzler için
• EMI ve ESD'nin etkilerine karşı maksimum koruma

FO kablolama ve FO veri konnektörleri ürün yelpazesine git

FO kablolama için diğer ürünler

Fiber optik için bağlantı kutuları

DIN rayı ve rak montajı için kompakt çözümler.

FO bağlantı kutuları için ürün listesine git

FO patch kablolar, el aletleri ve aksesuarlar

Saha kablolaması için el aletleri, aksesuarlar ve metreyle FO kablolar.

FO patch kablolar, el aletleri ve aksesuarlar için ürün listesine git

M17 MPO konnektörler

Zorlu ortamlar için tak ve çalıştır çözümü.

M17 MPO konnektörler için ürün listesine git

Fiber-optik alıcı-verici

Fiber optik üzerinden geleceğe hazır veri iletimi için.

Fiber-optik alıcı-vericiler için ürün listesine git

Bu endüstriler için idealdir

Fiber optik kablolar aşağıdaki alanlarda çok sayıda uygulamaya imkân tanır:

Modern bağlantı teknolojisi akıllı bina otomasyonunun temelidir

Bina otomasyonunda akıllı cihaz bağlantıları

Akıllı binalar cihaz bağlantısını da dönüştürüyor: Uygulamalar dağıtılmış şekilde network'e bağlanıyor. Bina otomasyonunun başarılı olması için standartlaştırılmış ve aynı anda ölçeklenebilir cihaz bağlantıları gereklidir.

Bina otomasyonunda cihaz bağlantıları hakkında daha fazlasını keşfedin

Uygulamaları için bağlantı teknolojisini seçen cihaz üreticisi

Cihaz üreticileri

Bağlantı çözümleri giderek daha küçük ve sağlam hale geliyor. Phoenix Contact'ın endüstri ve altyapıya yönelik modern bağlantı teknolojisi, cihaz üreticilerine uygulamalarını planlar ve geliştirirken büyük özgürlük sağlar.

Cihaz üreticileri için çözümler

Veri konnektörleri e-bülteni

Veri konnektörleri içindeki FO portföyümüz

FO serimize göz atmak ister misiniz? – Veri konnektörleri hakkındaki e-bülten FO bağlantılara genel bir bakış sağlar.

E-bülteni açın