FIBER OPTIC เส้นใยแก้วนำแสง คือ เส้นใยขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นตัวนำแสง  โครงสร้างของเส้นใยแสง

ประกอบด้วยส่วนที่แสงเดินทางผ่านเรียกว่า CORE และส่วนที่หุ้มCORE อยู่เรียกว่า CLAD ทั้ง CORE และ

CLAD เป็นDIELECTRIC ใส 2 ชนิด (DIELECTRIC หมายถึงสารที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า เช่น แก้ว พลาสติก)

โดยการทำให้ค่าดัชนีการหักเหของ CLAD มีค่าน้อยกว่าค่าดัชนีการหักเหของCOER เล็กน้อยประมาณ 0.2

~3% และอาศัยปรากฎการณ์สะท้อนกลับหมดของแสง สามารถทำให้แสงที่ป้อนเข้าไปใน CORE เดินทาง

ไปได้นอกจากนั้นเนื่องกล่าวกันว่าเส้นใยแสงมีขนาดเล็กมากขนาดเท่าเส้นผมนั้นหมายถึง ขนาดของ

เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของ  CLAD ซึ่งมีขนาดประมาณ 0.1 ม.ม. ส่วน CORE ที่แสงเดินทางผ่าน นั้นมี

ขนาดเล็กลงไปอีกคือประมาณหลาย um ~ หลายสิบ um  (1 um=10-3mm) ซึ่งมีค่าหลายเท่าของความยาว

คลื่นของแสงที่ใช้งาน ค่าต่างๆ เหล่านี้เป็นค่าที่กำหนดขึ้นจากคุณสมบัติการส่งและคุณสมบัติทางเมคานิกส์

ที่ต้องการ เส้นใยแสงนอกจากมีคุณสมบัติการส่งดีเยี่ยมแล้วยังมีลักษณะเด่นอย่างอื่นอีกเช่น ขนาดเล็ก

 

 

Optical Fiber ประกอบขึ้นมาจากวัสดุที่เป็น

  1. แก้ว (Glass Optical Fiber)

  2. พลาสติก (Plastic Optical Fiber)

  3. พลาสติกผสมแก้ว (Plastic Clad Silica ,PCS)

 

ความรู้ด้าน FIBER OPTIC

ความต้องการในการขนส่งข้อมูลที่ความเร็วสูงขึ้นและระยะทางที่ไกลขึ้น  นำไปสู่การ พัฒนา

เทคโนโลยีใหม่ ๆ  การใช้ photons แทน electrons สำหรับการรับส่งสัญญาณ   ผ่านเคเบิ้ล ทำให้ได้

แบนด์วิดธ์ที่สูงขึ้นแต่ราคาต่ำลงอย่าง ไรก็ตาม แนวคิดในการส่ง   ข่าวสาร โดยใช้แสงไม่ใช่

ของใหม่  เพียงแต่ในทศวรรษหลังสุดนี้ สามารถที่จะนำวัสดุ   และอุปกรณ์ ทางแสงที่ได้สร้างและ

พัฒนามาให้ใช้ประโยชน์ได้ ต่อไป

 

  • Step index fiber (singlemode)

Single-Mode Fiber

ชนิด step index fiber ส่วน core และ cladding มีดัชนีการหักเหที่ต่างกัน  ไฟเบอร์ชนิด single-mode มีขนาด

ของ core เล็กมาก ( 10 GHz·km) จึงไม่เกิดการกว้างขึ้นของพัลส์ (pulse broadening) และไม่เกิด transit time

differences

ข้อดี คือใช้เดินทางได้ระยะไกล 

 

  • Step index fiber (multimode)

 

ขนาดที่ใช้งานกันจะเป็น 9/125 µm fibers ที่ความยาวคลื่น 1300 nm สำหรับ long distance

 

Multimode Fiber

ไฟเบอร์แบบมัลติโหมดมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่ (> 100 µm) ไฟเบอร์แบบนี้จะยอมให้การแพร่ของ

แสงแบบ multiple mode ผ่านไปได้  ทำให้มีการลดทอนที่สูงและมีแบนด์วิดธ์ที่ต่ำกว่า (< 100 MHz·km)

ส่งผลให้เกิดการกว้างขึ้นของพัลส์และเกิด transit time differences

ซึ่งจะเหมาะสมสำหรับการใช้งานกับระบบ LAN (>300 m)

 

  • Graded index fiber (multimode)

Graded Index Fiber

ไฟเบอร์แบบ graded index fiber ดัชนีการหักเหจะเปลี่ยนแปลงแบบค่อย ๆ เป็นจาก core ไปยัง

cladding  ไฟเบอร์ชนิดนี้จึงมี transit time differences น้อย และการกว้างขึ้นของพัลส์ (pulse broadening)

น้อย ทำให้มีค่าลดทอนต่ำ แบนด์วิดธ์ < 1 GHz·km

ขนาดที่ใช้กันก็เป็น 50/125 µm หรือ 62.5/125 µm ใช้สำหรับระยะทางสั้น ๆ (< 500 m).

 

 

การนำไปใช้งานของ Fiber Optic

  • ตึกสูงๆ ที่ต้องการเชื่อมต่อระบบเครือข่าย ทำเป็น Backbone (สายรับส่งสัญญาณข้อมูลหลัก)
  • ระบบการรับส่งสัญญาณภาพ วีดีโอ ตามพื้นที่ต่างๆ
  • การเชื่อมต่อสัญญาณระยะไกล
  • การใช้แทนสายสัญญา RG 6 ในระบบกล้องวงจรปิด ในการเดินสายในระยะไกล

 

ตัวอย่างการนำไปใช้งาน

1.เครื่อข่ายเคเบิ้ลใยแก้วในกรุงเทพ ยกตัวอย่างเช่น การสื่อสาร การประปา องค์การโทรศัพท์ การ

ไฟฟ้านครหลวง การไฟฟ้าฝ่ายผลิต การรถไฟ ธนาคาร บริษัทผู้ให้บริการโทรศัพท์

2.เครื่อข่ายเคเบี้ลใยแก้วระหว่างประเทศ

3.เครื่อข่ายเชื่อมโยงระหว่างจังหวัด