Özellik Makaleleri

Giriş

Küresel fiber optik pazarının 2018-2025 tahmin döneminde %11,7'lik bir CAGR ile 2025 yılına kadar 7,89 milyar ABD dolarına ulaşması beklenmektedir. Bu bilgiye göre, Fior Markets'in raporuna göre, işletmelerimiz ve kişisel hayatlarımız için güvenli, bant genişliği yoğun, yüksek hızlı, yüksek veri oranlı uygulamalara giderek daha fazla geçiş yapmamız nedeniyle Fiber to the x (FTTx) için artan bir talep bulunmaktadır.

 

Temel İlkeler: Fotonlar ve Elektronlar
Bir fiber optik iletimde, iletim tamamen kabloya geçen elektrik sinyallerine bağlı olmayan bakır tel tabanlı iletimin aksine, ışık formundaki sinyalleri içerir. Uzatıcıları uygulayan bir fiber optik iletişim ağındaki veri elektrik sinyali formunda girdiğinde, bunlar yerel verici ünite tarafından bir lazer gibi bir ışık kaynağı aracılığıyla ışık sinyaline dönüştürülür. Işık kaynağının genliği, frekansı ve fazları en verimli iletim için kararlı ve dalgalanmadan olmalıdır. Kaynaktan gelen ışın, fiber optik bir kablo aracılığıyla verinin elektrik sinyallerine dönüştürüldüğü bir uzak alıcı ünitesi tarafından hedefe ulaşır.

Daha fazla ayrıntı fiber optik kablolar ve iletim türleri daha sonra bu makalede ele alınacaktır. İlk olarak, fiber kabloların bakır kablolar karşısındaki bazı avantajlarına bakalım.

Fiber İletişimin Temel Avantajları

Optik liflerin bakır tel tabanlı iletimine göre dört temel avantajı bulunmaktadır:

• Daha Büyük Bant Genişliği
• Daha Uzun Mesafe, Daha Hızlı Hız
• Daha Yüksek Direnç
• Daha Fazla Güvenlik

 

Daha Büyük Bant Genişliği
Optik lif kabloları, sinyal iletimi için önemli bant genişliği sağlar ve aynı çapta olan bakır kabloların taşıyabileceğinden çok daha fazla veri taşıyabilir. İletim ortamlarının bant genişliği-mesafe ürünü (BDP), bu konudaki yetenekleri karşılaştırmak için kullanılır ve daha yüksek BDP'ye sahip ortamlar, aynı veri bant genişliğini gönderirken daha uzun iletim mesafesine sahip olacaktır. Daha yüksek BDP, sıkıştırılmamış video verilerinin aynı kalitede tam olarak aynı hızda ve daha uzun mesafelere iletilmesini sağlar. Örneğin, çoklu modlu fiberin standart BDP'si 500 MHz/km'dir, bu da 500 metrelik çoklu modlu fiber kabloların 1 GHz iletim yapabileceği anlamına gelir.

Aşağıdaki grafikten de görüleceği üzere, aynı bant genişliği sinyalinin çeşitli ortamlar üzerinden iletimini gösteren grafikte, tek modlu fiberin BDP'si çoklu modlu fiberden çok daha yüksektir, bu da örgülü bakır kabloya göre daha yüksektir ve standart bir HDMI kablosundan daha yüksektir.

Daha Uzun Mesafe, Daha Hızlı Hız
Fotonlara karşı elektronlar açısından, fiber optik kablardaki ışık yaklaşık olarak ışık hızının üçte ikisi hızında seyahat ederken, bakır kablardaki elektronlar bunun sadece yaklaşık olarak %1'ine ulaşabilmektedir. Bu muazzam hız avantajı potansiyel mesafeler üzerinde aşırı bir etkiye sahiptir. Bakır kablolar genellikle 100 metrelik bir standart mesafe ile sınırlıyken, fiber optik kablolar büyük bant genişliğini çok uzun mesafelere, küçük bir çapta iletilebilmektedir. Örneğin, çoklu mod fiber, 4K HDMI sinyali için bu mesafeyi üçe katlayabilir ve kablo türüne, dalga boyuna ve ağın geri kalanına bağlı olarak tek mod fiber aynı sinyali 10 km'ye kadar iletebilir.

Daha Yüksek Direnç
Bakır tabanlı iletim yöntemlerinin aksine, fiber optik kablolar herhangi bir metalik bileşen içermez. Sonuç olarak bunlar elektro-manyetik müdahalelere (EMI) ve radyo frekansı müdahalelerine (RFI) karşı bağışıktır. Ayrıca fiber optik kablolar, iletimi engelleyebilecek aşırı sıcaklık ve nem düzeylerine karşı da bağışıktır, ki bu durum bakır kablolar için geçerli değildir.

Güvenlik
Fiber optik kablolar elektrik sinyali iletmemeleri nedeniyle, iletilen herhangi bir veri sinyalini uzaktan tespit etmek imkansızdır ve fiziksel erişim girişimleri gözetim tarafından tespit edilebilir. Bu güvenlik özelliği, fiberin hükümet ve bankacılık gibi endüstriler için tercih edilen iletim yöntemi olmasını sağlar. Güvenlik açısından, fiber optik kablolar ayrıca kimyasal tesisler ve petrol rafinerileri gibi kıvılcım tehlikesi olan ortamlarda herhangi bir risk oluşturmaz.

 

Fiberin Dezavantajları
Ek maliyetlere ek olarak, fiberin bazı diğer dezavantajları bulunmaktadır. Fiber optikler camdan yapıldığı için bakır tellerden daha hassastır ve daha dikkatli bir şekilde ele alınmaları gerekir. Ayrıca bakır kabloların aksine kolayca birleştirilemedikleri için kurulumu daha zordur. Ayrıca, veri iletişimleri tamamen optik alan içinde olmadığından tekrarlayan elektrik-optik-elektrik dönüşümü gereklidir. Ve mesafe arttıkça, veri sinyalini taşıyan ışığın daha fazlası dağılır. Buna karşı koyabilen ve daha düşük zayıflama sağlayabilen belirli iki dalga boyu vardır (1310 nm ve 1550 nm), ancak bu dalga boylarındaki dar spektrum genişliğine sahip lazerlerin üretimi daha zordur, bu nedenle maliyetler kaçınılmaz olarak artar.

Fiber Optik Aktarım Teknolojisi

Fiber optik kablolar, cam iplikler aracılığıyla ışık darbeleri kullanarak sinyal iletilmesini sağlar. ATEN, bu tür fiber optik ağlar için Pro AV ve KVM modellerini de içeren çeşitli optik uzatıcı çözümler sunar.

Fiber Optik Kablo Yapısı
Fiber optik kablolar, ışık sinyalinin ilerlediği yol olan bir veya daha fazla cam telinden oluşan yüksek bir kırıcı merkez çekirdekten oluşur. Çekirdeğin dışında, ışığın dışarı çıkması yerine ilerlemesini sağlayan düşük bir kırıcı indekse sahip bir kılıf bulunur. Son olarak, kabloların değişebilen kalınlıkta bir tampon kaplaması ve kimliklendirmeyi kolaylaştırmak için renkli bir dış kılıfı bulunur.

 

Çoklu kip ve tek kip lif
Optik fiber kabloların iki ana türü tek kip ve çoklu kiptir. Tek kip kablolar, daha küçük bir çekirdeğe sahip oldukları ve daha yüksek bir dalga boyunda çalıştıkları için çoklu kip kablolarından çok daha uzun mesafeleri ve yüksek hızları destekler; bu da daha odaklanmış bir ışık sinyaline yol açar. Tek kip çekirdek çapı 8-9 mikron iken çoklu kipte bu değer 50 / 62,5 mikrondur ve tek kip 1310 nm / 1550 nm, çoklu kip ise 650-850 nm kullanır. Yukarıdaki diyagramdan da görebileceğiniz gibi, ATEN VE883 K1 HDMI Optik Uzatıcı, çoklu kip kablolar kullanarak 4K sinyali 300 metreye kadar uzatabilirken, CE690 USB DVI Optik KVM Uzatıcı tek kip kullanarak AV ve RS-232/USB sinyallerini 20 km'ye kadar uzatır.

Kablo Sınıflandırmaları
Çekirdek çapları 50 ve 62,5 mikron olan çoklu modlu kablolar sırasıyla OM2/3/4 ve OM1 olarak sınıflandırılır. OM1 ve OM2 genellikle LED ışık kaynağı kullanır ve turuncu renkli bir dış kılıfa sahiptir, oysa OM3 ve OM4 genellikle 850 nm'lik VCSEL'leri kullanır ve mavi renkli bir dış kılıfa sahiptir. Tek modlu kablolar, genellikle kablo yapısı ve optik fiber özellikleri arasındaki farklardan dolayı OS1 ve OS2 olarak sınıflandırılır. Fiber kablo dış kılıf renkleri, hibrit tiplerine ve iç veya dış mekan kullanımına bağlı olarak değişiklik gösterir.

Işık Kaynağı / Lazer Türü
Fiber optik iletim için hem LED'ler hem de lazerler kullanılabilir. Işık kaynağı olarak, tek modlu kablolar yüksek dalga boylu lazerler kullanarak ışık üretirken, çoklu modlu kablolar daha düşük dalga boylu lazerler ve LED'ler kullanır, ancak tüm dalga boyları genellikle görünür aralığın hemen üstündeki kızılötesi banttadır. Dikey boşluklu yüzey yayıcı lazerler (VCSEL), genellikle 850 nm'de çoklu modlu iletişim bağlantıları için kullanılır ve iletişim mesafesi 500 metreye kadardır; Fabry-Pérot (FP) lazerler genellikle iletim mesafesi 20 km'den az, hız genellikle 1,25G'den az ve 1310 nm ve 1550 nm olmak üzere iki tek modlu dalga boyunda kullanılır; ve dağıtılmış geri bildirimli lazerler (DFB) genellikle FP ile aynı modu ve dalga boylarını kullanır, ancak iletim mesafesi 40 km'ye kadar olan yüksek hızlı uzun mesafe iletimleri için kullanılır. Yukarıdaki diyagramdan, ATEN VE883 4K HDMI Optik Uzatıcı K2 modelinin DFB 1310 nm lazer kullanan tek modlu fiber kablolar üzerinden 10 km'ye kadar 4K HDMI sinyali gönderebileceğini görebilirsiniz (VE883 K1 modeli VCSEL 850 nm lazerli fiber kablolarla arayüz sağlar).

Tam Çift Yönlü ve BiDi Aktarıcılar
Küçük form faktörlü takılabilir (SFP) aktarıcılar, bir ağ cihazı anakartının (bir anahtar, yönlendirici, medya dönüştürücü veya benzeri cihaz için) fiber optik veya bakır ağ kablosuna arayüz oluşturmak için kullanılan kompakt, sıcak takılabilir aktarıcılardır. ATEN VE882 HDMI Optik Uzatıcı, BiDi aktarıcılar kullanırken VE883 4K HDMI Optik Uzatıcı, Tam Çift Yönlü SFP++ kullanır.

 

 

ATEN fiber ürünleri hakkında daha detaylı bilgi için:  

Pro AV optik uzatıcılar https://www.aten.com/tr/tr/products/professional-audiovideo/video-extenders/?f3948[]=5

Tüm fiber ürünler https://www.aten.com/tr/tr/search/?q=fiber