Fiber Optik Sistemler

Fiber Optik Sistemler

Optik frekanslarda daha yüksek veri transferine imkan sağlayan bir bant genişliğine sahip olan fiber optik kablolar, modern teknolojinin hızlı gelişimi sayesinde geleceğin dünyasının temel altyapı elemanı haline gelmiştir. Işınların geçtiği çekirdek, plastik yapılı dış koruyucu ve cam kılıf olmak üzere üç temel bölümden oluşan fiber optik kablolar dış ortamdaki manyetik indüksiyondan etkilenmeden ışın transferini çok yüksek hızlarla gerçekleştirir.

Fiber Optic CablesFiber optik kabloların çekirdek bölümü; çok ince liflerden oluşan ana parçacık olarak cam elyafın oluşan bir malzemedir. Standart multi-mod kablolarda 50-70 mikron arasındaki boyutlara sahip olan bu cam elyafı yapı 9 mikron kalınlığında dahi üretilebilmektedir. Çekirdek lifi kaplayan bölüm olan cam kılıf, iç bölümden geçen ışınların dış ortama sızmasını engeller. Genellikle 125 mikron boyutta üretilen bu kısmı, yapıyı fiziksel etkilerden koruyan dış kılıf kaplar.

Büyük veri paketlerinin transferine imkan sağlayan fiber optik iletişim sistemleri, cam ve plastik malzemeden oluştuğu için elektrik iletkenliği bulunmamaktadır. Bu sebeple akım manyetik bir alan oluşturmaz, bant genişliği de sınırlanmamış olur. Floresan ışıkları, yıldırımlar, elektrik motorları veya diğer kabloların elektriksel yükünden etkilenmeyen fiber optik kablolar enerji de yaymadığı için diğer iletişim sistemlerini etkilemez.

Üst düzeyde güvenlik vaat eden fiber optik iletişim sistemleri ayrıca çok kolay bir şekilde kurulabilmektedir. Elektrik alanlarının neden olduğu gerilim ve iletkenlik risklerini ortadan kaldıran bu iletişim elemanları, patlama veya yangın gibi tehlikelere karşı da tam güvenlik sağlar. Uçucu sıvılar ve tehlikeli sınıfına dahil olan gazlar da dahil olmak üzere her ortamda güvenle kullanılabilirler. Oldukça küçük yapılı ve çok hafif olmaları, daha kolay montaj imkanı sunar. Kullanıcının haberi olmadan bakır kablolardaki gibi sisteme ek yapılması ve izinsiz hat kullanımı gibi bir durum söz konusu fiber kablolar olduğunda imkansızdır. Fiber optik iletişim sistemlerinin uzun süreli maliyeti, nakliyattan montaja dek her aşama düşünüldüğünde çok daha düşüktür.

Single (Tek) ve Multi (Çoklu) olarak iki tipi bulunan fiber optik kablolar, farklı performans ve maliyetlerle kullanılabilir.
Single Mode Fiber: Transfer edilen ışının tamamı tek hat üzerinden taşınır. Bilinen en yüksek kapasiteli veri transfer elemanlarından biridir. Zira sinyal herhangi bir yayılma veya çarparak ilerleme eğilimi göstermez.
Multi Mode Fiber: çoklu yol üzerinden transfer edilen ışın sebebiyle bu kablolar kısa mesafeli veri transferi için ideal seçimdir. İnternet uygulamaları için geniş bir bantgenişliğinden faydalanma imkanı sunan bu kablolar, lokal uygulamalarda farklı standartlar ile kullanılabilir.

Özel kutular ile sonlandırılması gereken fiber optik kablolar; kabinet veya duvar tipi olan iki farklı kutu ile bağlanır. Bu kutular olmadan yalın olarak kullanılmaları mümkün olmayan fiber optik kabloların proje dahilinde kutulara kadar getirilmesi planlanır. MTRJ, LC, FC, ST ve SC gibi birçok farklı konektör kullanılarak sonlandırılan fiber kablolar özel bir yapıştırıcı uygulaması ile termal olarak konektörle ilişkilendirilir. Bu işlem kısa bir zaman dilimi içinde gerçekleşmekte, kurulum hemen tamamlanabilmektedir.

Ancak bu montaj işlemi için özel ekipmanların kullanılması gerekmektedir. Elmas uçlu kesme aleti, özel penseler, ince zımparalar, terminasyonu yapılmış kesme kalemleri, kontrol için mikroskop, test cihazları bu özel ekipmanların bazılarıdır. Kurulum ardından desibel değerleri ölçülür ve gerekli olması halinde optimum verimlilik için gereken müdahaleler yapılır.

Multimode kablolar
İnternet erişimi, haberleşme sistemleri, görüntülü iletişim ve voice over IP gibi sistemlere olan talep gün geçtikçe artmaktadır. Bu tip uygulamalar, yapıları gereği daha çok bant genişliğine dolayısıyla daha çok bant genişliği imkanı sunan çözümlere ihtiyaç duymaktadır. Multimode fiberler, lokal uygulamalarda kullanılabilen, farklı standartlar tarafından da onaylanan bir fiziksel yapıya sahiptir.

Düşük Sistem Maliyetleri

Yerel ağlarda verici (transmitter), toplam maliyetlerin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Multimode fiberler, LED ve VCSEL gibi daha düşük maliyetli alıcı kullanımına olanak sunmaktadır.

Kolay Bağlantı

Yerel ağlar, aynı anda pekçok kullanıcının ağa bağlanmasını sağlayacak yapıdadırlar. Bu, sistemde kolay ve güçlü bağlantılara ihtiyacı doğurmaktadır. Multimode fiberler sayesinde kolay, güvenilir ve aynı zamanda düşük maliyetli bağlantılar elde etmek mümkündür.

Uyumluluk

Multimode fiberler FDDI, Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring ve ATM gibi endüstriyel anlamda fiber optik ağ protokolleri ile uyumludur.

Single mode kablolar


Single mode fiberler, dünyada her yıl döşenen fiber kablolar arasında en çok tercih edilen üründür.

Yüksek Bant Genişliği

Single mode fiber optikler, en verimli 1310 nm dalga boyunda kullanım için tasarlanmalarına rağmen 1550 nm dalga boyunda da kullanılabilirler. Bu nedenle SM Light, uzun mesafelerde birçok dalga boyunun iletimine olanak sağlaması açısından, 1625 nm dalga boyuna kadar çalışabilecek şekilde tasarlanır.

Uyumluluk

Single mode fiber optikler, tüm dünyadaki fiber optik uygulamalarında en büyük paya sahiptir. Bu konuda yıllardır toplanan veriler single mode fiberin diğer fiberlerle ve optik ürünlerle tamamen uyumlu olduğunu göstermektedir.
Mükemmel PMD

SM Light, çok düşük bir PMD değeri verdiği için halen ITU-T G.652 standardındaki PMD değerini belirlemektedir.

Fiber Kaplama

SM Light da en son teknoloji ürünü olan Neon™Plus kaplamasını kullanmaktadır. Neon™Plus, 10 yılı aşkın süredir Prysmian tarafından dünya çapında kullanılan Neon™ teknolojisinin en gelişmiş ürünüdür. Bu kaplama fibere özellikle bükülme, sıcaklık ve mekanik etkilere karşı üstün koruma sağlamaktadır.

 

Fiber optik kablo sonlandırması

Fiber optik kablolar özel kutularda sonlandırılmak zorundadır. Bu kutular duvar tipi ve kabinet tipi olarak iki çeşittir.Fiber kablolar hiçbir zaman yalnız başına kullanılamazlar. Bir projede kullanılan kablolar kabinetlere veya sonlandırma kutularına kadar getirilir. Aktif cihazlara fiber patch kablolar ile erişirler.F/O kablo ile patch kabloyu birleştirmek için arada Coupler denen dışı adaptörler kullanılır.

1-Mekanik  Sonlandırma (Epoxy Sonlandırma)


Mekaniksel eklerde, iyi hizalandırma sağlamak ve fiber uçlarını sürekli hizada tutmak için mekanik araçlar kullanılır. En yaygın mekaniksel ekler, farklı hizalandırma tekniklerine göre iki sınıfa ayrılırlar: Kılcal boru (capillary) ve oluk temelli cihazlar. Fiber uçlarının içine sokulduğu ve temelli  kapatıldığı hassas kılcal  borunun kullanılması  en yaygın tekniktir.  Bu ince kılcal borular cam veya seramikten yapılırlar ve boruların delikleri son derece düzgün ve fiberlerin çapından çok az büyük yapılmış olmalıdır.

2-Fusion Sonlandırma


İki  fiberin  sürekli  bağlanmasında  kullanılan  etki  bir  teknik  füzyon  eki  denen  bir tekniktir. Bu yöntem ile, eklenecek olan iki fiber ucu erime noktasına kadar ısıtılır ve uygun bir  basıncın  uygulanmasıyla  lehimlenir.  Böylece,  iletim  ortamının  sürekliliği  Fresnel yansımasına  meydan  vermeyecek  şekilde  sağlanır.  En  yaygın  kullanılan  ısıtma  kaynağı elektrik arkıdır; fakat mikro alev veya karbondioksit lazer de verimli şekilde kullanılabilir.

Füzyonla ek yapma işleminde ilginç bir özellik, başlangıçta yanlış hizalanma olması durumunda, füzyon safhasında erimiş fiberin yüzey gerilim etkisinin yol açtığı kendi kendine hizalanma özelliğidir. Kendi kendine hizalanma olayı, başlangıçtaki yanlış hizalanmayı biraz telafi etmesine rağmen, bu olay ek yerinde özde bozulma  da oluşturulabilir. Bu bozulmanın etkisi genellikle çok modlu fiberlerde tolere edilmiştir; ancak tek modlu fiber eklerinde yüksek kayba yol açabilir.

Düşük bağlaşım kaybı sağlanmasına ek olarak, hesaba katılması gereken diğer önemli bir  nokta,  ek bölgesinde fiberin mekaniksel  bütünlüğüdür. Bir  füzyon etkinin dayanıklılığı, orijinal çıplak fiberin dayanıklılığına oranla %40’tan aşağıya kadar düşebilir. Füzyonla ekin mekanik özellikleri,  füzyon zamanı,  sıcaklık ve basınç darbesi gibi ek yapma  parametrelerine  bağlı  olduğu kadar,  işlemler  sırasında oluşan harici  kirlenmeye  de bağlıdır. Bu yüzden ek işlemlerini yaparken özel bir titizlik gösterilmelidir. Bir füzyon ekinde aynı anda çok düşük kayıp ve yüksek mekaniksel dayanıklılık elde etmek zordur. Eki çevresel zararlardan korumak ve yeterli dayanıklılığı elde etmek için, füzyondan sonra ek yerine uygun bir destek yapılmalıdır.

Mekanik eklerin füzyon eklere göre üstünlüğü, yüksek voltajlı elektrik arkına ihtiyaç duyulmamasından başka, fiberlerin özünde bozulmanın da olmamasıdır.