Fiber Optik Kablolar

Optik sinyaller için bir iletim ortamı olan fiber optik kablolar, Ethernet ağlarındaki veri iletiminde her geçen gün daha popüler hale geliyor. Uygulama alanına ve kablo tipine bağlı olarak, uzun mesafelerde dahi maksimum hızlara ulaşabilen bu kablolar, yaygınlaşan ağ yapılarıyla birlikte sürdürülebilir ağ çözümleri için de en güçlü seçenek olarak öne çıkıyor.

Fiber optik kablolar, sinyalleri kuvars camından veya polimer optik fiberlerden (plastik) yapılmış lifler aracılığıyla ışık formunda ileten kablolardır. Bu sayede optik sinyaller (ışık sinyalleri) çok uzun mesafelere aktarılabilir.

Bu kablolar genellikle "cam fiber kablolar" olarak da adlandırılır. Ancak daha kesin bir ifadeyle; cam fiber kablo, lifleri temel malzeme olarak camdan üretilmiş özel bir fiber optik kablo türüdür. Fiber optik kablo ise ışığı ileten tüm kablolar için kullanılan genel bir terimdir ve cam optik fiberleri de kapsamaktadır.

Fiber optik kablolar, kuvars veya plastik fiberden yapılmış fiber çekirdeklerle (core) sunulmaktadır. Bir fiber optik kablodaki sinyallerin optik iletimi, "toplam iç yansıma" prensibine göre çalışır. Bunu sağlamak için, ışığı ileten çekirdeğin etrafına optik olarak daha ince bir kılıf (cladding) yerleştirilir. Işık, çekirdek ile kılıf arasındaki arayüzlerde yansıtılarak fiber optik kablo boyunca yönlendirilir. Toplam yansımanın gerçekleşmesi için çekirdekte kullanılan fiber malzemenin kırılma indisinin, kılıf malzemesine göre daha yüksek olması belirleyicidir.

LAPP portföyümüzde, fiber optik kablolar için üç temel fiber tipi sunmaktayız:

• Polimer Optik Fiberler (POF)

• Polimer Kaplı Fiberler (PCF)

• Cam Optik Fiberler (GOF)

Bu fiber tipleri; çekirdek (core) ve kılıf (cladding) kısımlarında kullanılan malzemelerin yanı sıra, bu malzemelere bağlı olarak ulaşılabilen maksimum mesafeler ve iletim hızları açısından temel farklılıklar gösterir.

İlerleyen bölümlerde, bu önemli farkları detaylıca ele alacağız.

.

Kısaca POF olarak adlandırılan polimer optik fiberlerin tamamı plastikten üretilir. Plastik fiber olarak da bilinen bu optik polimer lifler sayesinde POF fiber optik kablolar, dış elektromanyetik radyasyona karşı dirençlidir ve kendileri de herhangi bir elektromanyetik radyasyon yaymazlar.

Bu özellikleri sayesinde POF fiber optik kabloların işlenmesi oldukça kolaydır; örneğin, güç kablolarıyla birlikte aynı kablo kanallarında kullanım için son derece uygundurlar. Esneklikleri sayesinde, optik polimer fiberlerden yapılan bu kablolar hem iç mekanlardaki sabit kurulumlar hem de hareketli kablo taşıyıcı (drag chain) sistemlerindeki esnek kullanımlar için idealdir.

Endüstriyel Ethernet sektöründeki uygulamalar için LAPP olarak; PROFINET ve ETHERNET/IP gibi özel ağ protokollerine uygun POF fiber optik kablolar sunmaktayız.

POF fiber optik kablolar tipik olarak, çekirdek malzemesi olarak çok amaçlı bir reçine olan PMMA (akrilik) maddesinden üretilir; bu nedenle PMMA optik fiber olarak da adlandırılırlar. Cam fiber optik kablolara benzer şekilde, POF da ışığı fiberin çekirdeği (core) aracılığıyla ileti

POF fiber tipi, çekirdek ve kılıf boyutlarını (çekirdek/cladding) belirler. Kolay montaj imkanları ve önemli ölçüde daha düşük tedarik maliyetleri nedeniyle, özellikle kısa mesafeli uygulamalarda PCF veya GOF fiber optik kablolara kıyasla sıklıkla POF fiber optik kablolar tercih edilir.

Öte yandan, POF fiber optik kabloların en büyük dezavantajı, herhangi bir sinyal güçlendirici (reinforcement) kullanılmadan maksimum fiber uzunluğunu yaklaşık 100 ila 120 metre ile sınırlayan yüksek zayıflama (attenuation) değerleridir.

Polimer kaplı fiberler veya kısaca PCF; plastik kaplı cam fiberlerden oluşur ve "sert kaplı silika optik fiberler (HCS)" olarak da bilinirler.

PCF fiber optik kablolar öncelikle endüstriyel ve tıbbi uygulamalarda kullanılır; plastik fiber optik kablolar (POF) ile cam fiber optik kablolar (GOF) arasında ideal maliyet-fayda dengesini sunarlar. Bir PCF fiber optik kablonun kurulumu biraz daha fazla titizlik gerektirse de, POF fiber optik kablolara kıyasla önemli ölçüde daha yüksek bant genişlikleri ve daha iyi zayıflama (attenuation) değerleri sunar. Bu durum, bir PCF fiber optik kablo ile daha yüksek iletim hızlarına ve daha iyi bir erişim mesafesine ulaşmanızı sağlar.

PCF fiber optik kablolarımız; örneğin büyük fabrikalarda, 500 metreye kadar olan iletim mesafelerinde bile güvenilir ve çok hızlı veri iletimini garanti eder.

PCF fiber tipi, çekirdek ve kılıf boyutlarını belirler. PCF fiber optik kablolar ayrıca basit ve hızlı montaj teknolojisi sunarak sahada kolayca kurulabilirler.

Genellikle mevcut POF sistemlerini, verici/alıcı (transmitter/receiver) birimlerini değiştirmeden PCF fiber optik kablolarla yenileyebilir ve böylece daha uzak mesafeleri birbirine bağlayabilirsiniz. Bu durum, özellikle verici/alıcıyı yükseltirken  oldukça ekonomik bir çözüm sağlar.

GOF (Cam Optik Fiberler) tamamen camdan üretilir. Genel olarak "cam fiber kablo" denildiğinde kastedilen bu fiber türüdür. POF ve PCF fiber optik kabloların aksine, cam optik fiberlerin montajı kolay değildir; GOF fiber optik kabloların işlenmesi için özel bir ekleme robotu  gereklidir.

Bu nedenle GOF fiber optik kablo "gerçek" cam fiber kablodur; çünkü bu yapıda hem çekirdek camı hem de kılıf  camı kuvars camından veya silikon oksitten üretilir.

GOF fiber optik kablolar sıklıkla "Silika Kaplı Silika (SCS)" veya "Tamamen Cam Fiber (AGF)" olarak adlandırılır. Çok düşük zayıflama  değerlerine sahiptirler; bu sayede özellikle tek modlu  yapıda yüksek veri hızı (40 Gbps'ye kadar) ve geniş bir menzil (40 km'ye kadar) sunarlar.

Düşük zayıflama  değerleri sayesinde, tek modlu ( bir GOF fiber optik kablo uzak mesafeler için oldukça uygundur. Burada fiber çekirdeği  9 µm çapındayken, kılıf çapı 125 µm'dir (gösterim: 9/125).

Öte yandan, çok modlu  bir GOF fiber optik kablo ile farklı dalga boylarındaki ışık iletilir. Daha yüksek zayıflama nedeniyle, çok modlu cam fiber kablolar kısa mesafeler veya yerel ağlar (LAN) için daha uygundur. Burada fiber çekirdeği  50 µm (veya 62,5 µm) çapında, kılıf ise 125 µm​​​​​​​ çapındadır (gösterim: 50/125 veya 62,5/125).

Fiber tiplerimizin boyutları, zayıflama değerleri, mesafeleri ve iletim hızları hakkında eksiksiz bir genel bakış tablosu görmek ister misiniz?

Fiber optik kablolar, optik sinyalleri ince plastik veya cam fiberler kullanarak ışık formunda iletmek için kullanılır. Veri, foton adı verilen ışık parçacıkları tarafından taşınır. Öte yandan, bakır kablolarda veri, kablo boyunca elektronlar formunda iletilir.

Fiber optik kablolar, bakır kablolara kıyasla önemli avantajlara sahiptir; bu nedenle günümüz iletim teknolojisinde vazgeçilmezdirler ve hatta geleceğin iletim ortamı olarak görülebilirler.

Fiber Optik Kabloların Bakır Kablolara Göre Avantajları:

Fiber optik kablolar, optik sinyallerin endüktans, kapasitans veya direnç gibi elektriksel etkilere maruz kalmaması sayesinde elektromanyetik parazitlere karşı dirençlidir; bu nedenle uzun mesafelerde bile neredeyse hiç kayıp yaşamazlar.

Tek bir fiber optik kablonun bant genişliği yaklaşık 60 THz civarındadır. Neredeyse sınırsız bir renk spektrumuna ek dalga boyları eklenerek, muazzam yüksek bant genişliklerine ulaşılabilir ve kapasiteler her an artırılabilir.

Bakır iletkenlerde veri transferini sağlayan elektronlar, ışık hızının yaklaşık yüzde biri hızla hareket ederler. Buna karşılık, fiber optik kablolarda veriyi taşıyan fotonlar ışık hızının yaklaşık %70'ine ulaşan hızlara sahip olurlar. Fiber optik kablolarda bu durumun nedeni, iletken içindeki kırılma indisi (refraction index) sebebiyle fotonların hedeflerine ulaşmak için biraz daha fazla zamana ihtiyaç duymasıdır; bu yüzden asla ışık hızına tam olarak ulaşamazlar.

Ancak sadece bu küçük karşılaştırma bile, bakır iletkenler ile fiber optik kablolar arasındaki hız farkını net bir şekilde ortaya koymaktadır.

Önemli ve temel avantajlarının yanı sıra, fiber optik kabloların bakır kablolara kıyasla birkaç dezavantajı da bulunmaktadır.

Fiber Optik Kabloların Bakır Kablolara Göre Dezavantajları:

Fiber optik kablolar boyut olarak daha kompakt, ağırlık olarak daha hafif ve veri iletiminde daha hızlıdır; ancak bu durum üretimde ve konnektörlerde daha yüksek tedarik maliyetlerini de beraberinde getirir.

Fiber tipine bağlı olarak, fiber optik kabloların bağlantısı ve montajı için bazen özel ekleme robotları gerekebilir.

Fiber optik kablo kullanımı, genellikle tam hız potansiyelinden yararlanılmasını sağlayan uyumlu donanımların kullanılmasını da gerektirir.

Avantajlar arasında, optik sinyallerin ara depolamasının mümkün olmaması da yer alır; zira bu durum sinyallerin dinlenmesini  zorlaştırır. Ancak bu aynı zamanda, depolama, güçlendirme veya ileri işleme için optik sinyallerin her zaman önce elektriksel sinyallere dönüştürülmesi gerektiği anlamına gelir.

Fiber optik kablolar günümüzde veri iletim teknolojisinin vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Yüksek erişim mesafeleri ve iletim hızları sayesinde, birçok alanda bakır iletkenli elektriksel iletimin yerini giderek daha fazla almaktadırlar.

Dış elektromanyetik etkilere karşı dirençleri sayesinde fiber optik kablolar; güç kabloları, elektrik motorları, pompalar, invertörler ve frekans dönüştürücülerin hemen yakınına kurulum için son derece uygundur. Bunun en büyük avantajı, ağ iletişiminde sinyal paraziti ve veri kaybı yaşanmamasıdır.

Ancak fiber optik kablolar sadece veri iletim teknolojisinde kozlarını oynamakla kalmaz; aynı zamanda enerji iletiminde, lazer kesim sistemlerinde malzeme işleme amaçlı lazer ışınlarını taşımak için "ışık kablosu" olarak veya tıp teknolojisinde mikroskoplar, endoskoplar, cihaz ve bina aydınlatmaları için "görüntü veya ışık iletkeni" olarak da kullanılırlar.

Diğer uygulama alanları arasında; mesafe belirleme veya veri iletimi amacıyla ölçüm teknolojisinde kullanılan fiber optik sensörler, spektrometreler veya diğer optik ölçüm cihazları yer alır.

LAPP olarak size hemen her endüstri ve uygulama için fiber optik kablolar sunuyoruz. İç veya dış mekan kurulumları için farklı fiber tiplerine sahip; halojensiz, yağa dayanıklı ve ısıya dayanıklı geniş bir kablo yelpazesine sahibiz. Size özel olarak hazırlanmış (montajlı), sahada yapılandırılabilir ve geniş aksesuar ile alet seçeneklerimizle hizmetinizdeyiz.

Uygulamanız için doğru fiber optik kablo seçimi birkaç faktöre bağlıdır. Uygulama alanı ile buna bağlı olarak gelişen sağlamlık, dayanıklılık, hareket ve torsiyon (burulma) toleransı gibi özelliklerin yanı sıra; verici ile alıcı arasındaki mesafe, kurulum koşulları ve veri hızı karar verme sürecinizde belirleyici faktörlerdir.

Özellikle şu kriterlere dikkat ediniz:

• Kablo dış kılıf malzemesi

• Fiber tipi ve kablo modu

• Ulaşılabilecek maksimum kablo mesafeleri

• Kablonun erişebileceği iletim hızları

Örneğin: Poliüretan (PUR) dış kılıflı fiber optik kablolar halojensiz, ısıya ve yağa dayanıklıdır; bu da onları yangın riski taşıyan alanlar veya kesme ve soğutma yağlarıyla temas eden kullanımlar için ideal kılar.

Tasarımına bağlı olarak, örneğin POF fiber optik kablolar maksimum 50 m mesafede 100 Mbps'ye kadar hızlara ulaşabilir ve sahada sorunsuz bir şekilde monte edilebilirler. Buna karşılık, PCF fiber optik kablolar bu hızlara 100 m mesafede bile ulaşabilirler. Cam fiber kablolar (GOF) ise tek modlu (single-mode) yapıda 40 Gbps'ye kadar hızlara ve 40 km'ye kadar mesafelere ulaşır; ancak özel ekleme robotları (splicing robots) olmadan doğrudan sahada monte edilemezler.

Fiber optik konfigüratörümüzde, uygulamanız için hangi LAPP ürünlerinin mükemmel olduğunu hızlı ve kolay bir şekilde öğrenebilirsiniz.

Switch to fibre optic configurator now