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 |