تفاوت حقیقی بین فیبرهای تک‌حالته و چندحالته

0
306
مدت زمان مطالعه : 4 دقیقه

کابل‌کشی فیبرنوری

هر چه استفاده از پهنای باند شدت بیشتری یافته، هزینه‌های کابل فیبر نوری رو به کاهش بوده و فناوری‌های نوظهور به سرعت‌های بیشتر و اتصالات قابل اعتمادتری نیاز دارند، در نتیجه کابل فیبری نیز به راه‌حلی عملی برای بسیاری از پروژه‌های کابل‌کشی تبدیل می‌شود.

پیش از آنکه با اطمینان به این نتیجه برسید که فیبر نوری انتخابی مناسب برای پروژه‌ی شما است، باید تصمیم‌گیری دیگری نیز داشته باشید: فیبر نوری تک‌حالته نیاز دارید یا چندحالته؟

هیچ‌کدام به دیگری برتری ندارد و هر کدام بنا به کاربردی که از آن انتظار می‌رود، جایگاه مخصوص به خود را دارد. دانستن تفاوت آنها می‌تواند از سرمایه‌گذاری و خرید نوع اشتباه این کابل یا استفاده از کابلی که با دستگاه‌های فیبر نوری شما سازگار نبوده و تأثیری منفی بر سیگنال‌ها می‌گذارد، پیش‌گیری نماید.

در این مقاله، تفاوت‌هایی که در مقایسه‌ی فیبر تک‌حالته و چندحالته بروز می‌نماید، در اختیار شما قرار داده می‌شود تا بتوانید بهترین انتخاب را داشته باشید.

تفاوت‌های فیبر تک‌حالته و چندحالته: تفاوت‌های ساختاری

زمانی که نحوه‌ی ساخت فیبر تک‌حالته و چندحالته مقایسه می‌گردد، یک متمایزکننده‌ی بزرگ حاصل می‌شود: اندازه‌ی هسته‌ی فیبر تک‌حالته کوچک‌تر بوده و نور را مستقیم در فیبر حمل می‌کند (تنها به حالت بنیادی نور اجازه‌ی عبور از فیبر را می‌دهد). در نتیجه، انعکاس نوری که طی انتقال نور انجام می‌شود، کاهش می‌یابد و میرایی را کم کرده و سیگنال را قادر می‌سازد تا با موفقیت در مسیرهای طولانی حرکت نماید.

اندازه‌ی قطر هسته‌ی فیبر چندحالته در حدود پنج تا شش برابر قطر فیبر تک‌حالته است و ظرفیت گردآوری نور را به شدت افزایش داده و استفاده از دستگاه‌های ارزان‌تر الکترونوری را آسان می‌سازد. چند حالت یا چند مسیر نور به‌صورت هم‌زمان در فیبر حرکت می‌کنند ولی به‌طور سنتی فاصله‌ی انتقال و پهنای باند محدودتری دارد – اما این نوعی فرمت مدولاسیون برای فیبر «کم‌حالته» (few-mode) محسوب می‌گردد که در اینجا مورد بحث نیست.

تفاوت حقیقی بین فیبرهای تک‌حالته و چندحالته

ساختار فیبر

تفاوت‌های کاربردی فیبر تک‌حالته و چندحالته

از آنجایی که در کابل فیبر نوری چندحالته، چندین حالت/مسیر نوری گذر می‌کنند، پهنای باند بالا را تنها در فواصل کوتاه ارائه می‌دهد.

در فواصل طولانی‌تر، انتشار (پراکندگی) مودال به یک مسئله تبدیل می‌شود. این مسئله عموماً در ویژگی‌های «پهنای باند مودال موثر» که نوعی رابطه‌ی معکوس میان پهنای باند و برد مسافت است، بیان می‌شود. در اثر انتشار مودال، هر چه پهنای باند سیگنال افزایش یابد، برد مسافت کاهش می‌یابد – و بالعکس.

در فیبر نوری تک‌حالته، همه‌ی نور یک پالس با سرعتی تقریباً یکسان مسیر را طی کرده و تقریباً در زمان یکسان به مقصد می‌رسد و اثرات انتشار مودالی که در فیبر چندحالته مشاهده می‌شود را از بین می‌برد. به این شکل، پهنای باندهای بیشتر را با سیگنال از دست‌رفته‌ی کمتر در مسافت‌های طولانی پشتیبانی می‌نماید. این فیبر برای کاربردهای انتقال سیگنال در مسیرهای دوردست، مثلاً درون یا بین پردیس‌ها، زیر آب یا در دفاتر از راه دور ایده‌آل خواهد بود. اساساً هیچ محدودیت فاصله وجود ندارد.

تفاوت‌های فیبر نوری تک‌حالته و چندحالته از نظر هزینه

در حال حاضر، فیبر تک‌حالته عموماً ارزان‌تر از فیبر چندحالته است اما باید عوامل تأثیرگذار دیگر بر قیمت را نیز مد نظر قرار داد.

بیشتر سیستم‌های فیبری از فرستنده-گیرنده‌هایی استفاده می‌کنند که یک فرستنده و یک گیرنده را با استفاده از فناوری فیبر نوری به یک ماژول واحد تبدیل می‌کنند تا داده را در یک شبکه‌ی نوری ارسال و دریافت نمایند. در حال حاضر، قیمت فرستنده-گیرنده‌ی چندحالته دو تا سه برابر کمتر از قیمت فرستنده-گیرنده‌های تک‌حالته است.

اما هر چه قیمت فرستنده-گیرنده‌ها کمتر می‌شود، فیبر تک‌حالته بیشتر به عنوان گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای کاربرد در فواصل نزدیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تفاوت حقیقی بین فیبرهای تک‌حالته و چندحالته

انواع کابل فیبر نوری تک‌حالته و چندحالته

زمانی که صحبت از OM1، OM2، OM3، OM4 و OM5 باشد، پر واضح است که به فیبر چندحالته اشاره شده است؛ اما برای فیبر تک‌حالته، قضیه تا این حد ساده نیست. انواع فیبر تک‌حالته‌ی موجود امروزه شامل موارد زیر است:

Standard singlemode fiber (G.652)

Cutoff shifted fiber (G.654)

Low water peak fiber (G.652)

Dispersion shifted fiber (G.653)

Non-zero dispersion shifted fiber (G.655)

Bend-insensitive fiber (G.657

فیبر تک‌حالته استاندارد (G652)

فیبر با میان‌بر تغییریافته (G.654)

فیبر با حداکثر آب کم (G652)

فیبر با انتشار تغییریافته (G.653)

فیبر با انتشار صفر تغییریافته (G.655)

فیبر غیرحساس به خمش (G.657)

هر کدام از انواع فیبرهای تک‌حالته، ویژگی‌های خاصی دارد. بسته به معماری پیوند انتقال، فاصله و طول‌موج‌های فعال (که ممکن است شامل روش‌های تقویت مختلفی باشند)، موارد متفاوتی وجود دارد که قبل از انتخاب باید مد نظر قرار گیرند.

آماده‌شدن برای پروژه‌ی بعدی

هر چه فناوری الکترونیکی فیبر نوری تغییر کرده و ارتقاء می‌یابد – شامل مدولاتورها، لیزرها، PHYها، فرستنده-گیرنده‌ها و غیره که یک سیستم کامل کابل فیبر نوری را تشکیل می‌دهند – کابل‌های فیبر نوری تک‌حالته و چندحالته نیز باید ارتقاء یابند.

برای آنکه مطمئن شوید دقیقاً همان چیزی را که لازم دارید به‌دست می‌آورید، پیشنهاد می‌شود با معماری سیستمی کار کنید که به شما کمک نماید بر اساس محدودیت‌های طولی، تعداد کلاینت‌های شبکه و محل میزبانی منابع داده، یک سیستم فیبر نوری را طراحی کنید.

دیدگاه شما

Please enter your comment!
Please enter your name here