فیبر تک حالته چیست ؟ انواع و کاربردها

فیبر تک حالته چیست؟

فیبر تک حالته چیست در فناوری فیبر نوری، فیبر تک حالته (SMF) یا فیبر تک حالتی، فیبر نوری است که برای انتقال یک پرتو یا حالت منفرد طراحی شده است. نور به عنوان یک حامل برای انتشار در یک زمان. به طور کلی، کابل تک حالت دارای قطر هسته باریک 8 تا 10 میکرومتر (میکرو متر) است که می تواند در طول موج های 1310 نانومتر و 1550 نانومتر منتشر شود. در یک فیبر تک حالته، همه سیگنال‌ها مستقیماً به سمت وسط حرکت می‌کنند بدون اینکه از لبه‌ها پرش کنند (خط آبی در نمودار زیر)، و هرگونه اعوجاج را که می‌تواند ناشی از همپوشانی پالس‌های نور باشد، از بین می‌برد. سیگنال هایی مانند تلویزیون کابلی، اینترنت و تلفن عموماً توسط فیبرهای تک حالته حمل می شوند که در یک بسته بزرگ به هم پیچیده شده اند. فیبر نوری تک حالته بهترین انتخاب برای انتقال داده در فواصل طولانی مانند 100 کیلومتر (60 مایل) به دلیل تضعیف سیگنال کم ناشی از حالت تک نوری است.

انواع فیبر حالت تک: OS1 در مقابل OS2

همانطور که همه ما می دانیم، فیبر چند حالته معمولا به انواع فیبر OM1، OM2، OM3، OM4 و OM5 تقسیم می شود. وقتی صحبت از انواع فیبر تک حالته می شود، می توان آن را به فیبر OS1 و OS2 طبقه بندی کرد که مشخصات فیبر SMF هستند. OS1 و OS2 کابل‌های نوری استاندارد تک حالت هستند که به ترتیب با طول موج‌های 1310 نانومتر و 1550 نانومتر با حداکثر تضعیف 1 دسی‌بل بر کیلومتر و 4/0 دسی‌بل بر کیلومتر استفاده می‌شوند. فیبر OS1 یک کابل بافر محکم است که برای استفاده در برنامه های داخلی (مانند پردیس ها یا مراکز داده) که حداکثر فاصله آنها 10 کیلومتر است، طراحی شده است. فیبر OS2 یک کابل لوله شل است که برای استفاده در موارد در فضای باز (مانند خیابان، زیرزمین و دفن) که حداکثر فاصله آن تا 200 کیلومتر است، طراحی شده است. هر دو کابل فیبر نوری OS1 و OS2 از لینک های اترنت گیگابیتی و 10G پشتیبانی می کنند. علاوه بر این، فیبر OS2 می تواند از لینک های اترنت 40G و 100G پشتیبانی کند. برای جزئیات بیشتر، به مقایسه OS1 در مقابل OS2 مراجعه کنید.

مزایا و معایب فیبر تک حالته چیست؟

به طور معمول، مزایا و معایب فیبرهای تک حالت مفاهیم نسبی هستند و معمولاً با فیبرهای چند حالته مقایسه می شوند.

مزایای فیبر تک حالته

• فاصله فیبر تک حالته: فیبر تک حالته به دلیل تضعیف کمتر، فاصله بیشتری را نسبت به فیبر چند حالته پشتیبانی می کند. به عنوان مثال، فیبر چند حالته معمولاً چند صد متر برد دارد، در حالی که فیبر SM پتانسیل رسیدن به 200 کیلومتر را دارد.

• ظرفیت پهنای باند: کابل فیبر نوری تک حالته پهنای باند بالاتری نسبت به کابل فیبر نوری چند حالته ارائه می دهد.

• پراکندگی داده: فیبر تک حالته فقط نور یک حالت را منتقل می کند و باعث پراکندگی مودال نمی شود.

• سرعت فیبر تک حالته: فیبر تک حالته پراکندگی مودال، نویز مودال و سایر اثراتی که همراه با انتقال چند حالته هستند ندارد. بنابراین می تواند سیگنال ها را با سرعت های بسیار بالاتر و تا 50 برابر فاصله بیشتر از فیبر چند حالته حمل کند.

معایب فیبر تک حالته

• به تلرانس های بسیار سخت تری نیاز دارد: به دلیل قطر هسته فیبر کمتر در داخل SMF، جفت کردن نور به فیبر تک حالته نسبت به فیبر چند حالته دشوار است. هسته‌های کوچک‌تر (8-10 میکرومتر) نسبت به اتصال نور به هسته‌های بزرگ‌تر (62.5/50 میکرومتر) الیاف چند حالته، به تحمل‌های بسیار محکم‌تری نیاز دارند.

• هزینه بیشتر: قطعات و تجهیزات فیبر تک حالته گرانتر از فیبر چند حالته هستند. فیبر چند حالته می تواند چندین حالت نور را پشتیبانی کند، قیمت آن بالاتر از فیبر حالت تک است. با این حال، در سمت دستگاه، دستگاه‌های فیبر تک حالته گران‌تر از دستگاه‌های فیبر چند حالته هستند، زیرا فیبر تک حالته معمولاً از دیودهای لیزر حالت جامد استفاده می‌کند. برای اطلاعات بیشتر به Single Mode vs Multimode Fiber Cost مراجعه کنید.

• تکنولوژی سخت‌گیرانه‌تر: ساخت و کار با SMF نسبت به MMF دشوارتر است.

کاربرد کابل های فیبر نوری تک حالته

کاربردهای فیبر تک حالته را می‌توان به چهار موقعیت اصلی تقسیم کرد که در زیر فهرست شده‌اند.

علاوه بر این، فیبر تک حالته کاربرد گسترده ای در قطعات فیبر نوری یا ساخت تجهیزاتی مانند آداپتور فیبر نوری تک حالته، تضعیف کننده فیبر نوری، پیگتیل و پچ کورد دارد. به عنوان مثال، کابل فیبر تک حالته داخلی را می توان به عنوان پیگتیل فیبر یا پچ کورد برای اتصال با تجهیزات فیبر نوری از نوع تک حالت تولید کرد.

خلاصه

از مجموع موارد ذکر شده فیبر تک حالته برای شبکه سازی در شرایط مختلف لازم و موثر است. و استفاده از کابل فیبر نوری تک حالته بهترین راه برای خلاص شدن از پراکندگی مدال در فواصل طولانی است. بنابراین، استفاده از فیبر تک حالته در سیستم های ستون فقرات بسیار محبوب است