امروزه، خدمات زیر ساخت از سرویس‌های صدا و داده تا امنیت و ویدئو کنفرانس برای انتقال سریعتر و با ترافیک بیشتر به فیبر نوری متکی هستند. دلایل بسیاری برای محبوبیت فیبرهای نوری وجود دارد. از جمله پهنای باند آن‌ها به شبکه‌ها کمک می‌کند تا نیازهای ظرفیتی خود را افزایش دهند. ایمنی آن‌ها در برابر تداخل الکتریکی باعث می‌شود که یک گزینه عالی برای شبکه‌های حساس به اطلاعات باشند. و قابلیت اطمینان آن‌ها باعث می‌شود که نگهداری از آن‌ها راحت و بدون نگرانی باشد.
این مزایا خبر خوبی برای پیمانکاران برق است که قصد سرمایه‌گذاری بر روی فرصت‌های جدید، جهت رشد کسب و کار خود هستند. با این حال، در این مورد هم مانند هر فناوری جدید دیگری نگرانی‌هایی درباره انتخاب محصولات مناسب و تعیین هزینه‌ها وجود دارد.
تلاش‌های بسیاری برای ارائه بهترین راه‌حل‌های فیبر نوری جدید یا بهبود روش‌های قبلی انجام شده است. کارفرمایان هنگام راه‌اندازی شبکه فیبر نوری ابتدا باید نیازهای فعلی شبکه را ارزیابی کرده، سپس چگونگی استفاده از این شبکه در آینده را نیز در نظر بگیرند.
انتخاب نوع مناسب فیبر به کاربرد آن بستگی دارد. به عنوان مثال کابل مورد استفاده برای ارتقاء شبکه ستون فقرات «backbone» موجود ممکن است با کابل مورد نیاز برای اتصال مستقیم به دوربین‌های نظارتی متفاوت باشد. علاوه بر این، اتصالات به سرویس‌های مختلف مانند امنیت فیزیکی، کنترل محیط زیست و داده‌ها نیز بر تعداد رشته‌های فیبر تأثیر می‌گذارد.
تکنسین‌های اجرای فیبر نوری پس از بررسی کاربردهای کنونی فیبر نوری، باید کاربردهای آینده و نیازهای ظرفیتی را نیز در نظر بگیرند. نیازهای پهنای باند، فاصله انتقال و معماری شبکه در آینده همانند نیازهای فعلی بر روی انتخاب فیبر تأثیر می‌گذارند. از همین رو، ارزیابی دقیق قابلیت‌های بالقوه شبکه کمک می‌کند تا برخی از هزینه‌های ارتقاء کاهش یابند.
متعلقات فیبر نوری و برقراری ارتباط توسط فیبر نوری
کانکتورها، اطلاعات را از یک کابل به کابل یا دستگاه دیگر هدایت می‌کنند. هنگامی که اطلاعات نوری بین کابل‌ها یا به دستگاه‌های شبکه منتقل می‌شود، افت در کانکتورها رخ می‌دهد. در حال حاضر، چندین کانکتور فیبر نوری استاندارد جهت کاربردهای شبکه وجود دارد. شبکه‌ها در گذشته از کانکتورهای ST استفاده می‌کردند. با این حال، با گذشت زمان به سمت کانکتورهای SC حرکت کردند زیرا این کانکتورها کارایی بهتری در برابر افت دارند، نصب آن‌ها بهتر بوده و نگهداری آن‌ها راحت تر است.
اغلب مدیران مراکز داده توجه فزاینده‌ای به صرفه‌جویی در فضا دارند، به همین دلیل از کانکتور LC استفاده می‌کنند. این کانکتورها افت کمتر، عملکرد بهتر و تراکم فیبر بیشتری دارند. امروزه، پیمانکاران هنگام نصب کانکتورها، چندین گزینه جهت انتخاب پیش رو دارند. برای استفاده از کانکتورهای اپوکسی «Epoxy» سنتی، باید انتهای فیبر را برای ایجاد سطحی صاف بشکنند. رشته‌های فیبر را درون کانکتور قرار دهند، سپس با استفاده از چسب اپوکسی اتصال را محکم کنند و در نهایت نوک کانکتور را صیقل دهند. این فرآیند کاری فشرده باعث شد که پیمانکاران به سوی کانکتورهای از پیش آماده «pre-terminated» و تست شده توسط کارخانه اتصالات را انجام دهند. در این موارد، رشته‌های فیبر از قبل شکسته شده «cleaved» و درون کانکتور قرار می‌گیرند. سپس، کانکتور به نوک از پیش صیقل داده شده متصل شده و فیبر را در موقعیت مناسب قرار می‌دهد. این کانکتورها به سرعت به ترمینال متصل شده و عملکرد مناسبی دارند.
عملکرد شبکه و اجرای فیبرنوری
هنگامی که نوع کابل و کانکتورها انتخاب شد، تکنسین‌ها باید رابط‌های مناسب جهت ارتقاء عملکرد شبکه را انتخاب کنند. بسیاری از دستگاه‌های امروزی مانند دروبین‌های امنیتی، اطلاعات را از طریق پروتکل‌های گیگابیت اترنت «GE» و 10 گیگابیت اترنت «10 GBE» که از انواع رابط‌های نوری پشتیبانی می‌کنند، انتقال می‌دهند. با این حال، انتخاب رابط مناسب برای یک کاربرد خاص به فاصله کابل و سرعت اتصال بستگی دارد. تکنسین‌های اجرای فیبر نوری برای اکثر دستگاه‌های شبکه می‌توانند از رابط‌های فیبر نوری گیگابیت ماژولی به نام مبدل‌های رابط گیگابیت «GBIC» استفاده نمایند. این رابط‌های انعطاف‌پذیر در چندین شکل از جمله XENPAK و SFP+ عرضه می‌شوند و می‌توانند با کاربردهای مختلف دستگاه‌ها سازگار شوند.
هزینه رابط‌های گیگابیت نسبت به نوع 10 گیگابیت کمتر بوده و رابط‌های چند حالته نیز از نوع تک حالته ارزان‌تر هستند. رابط‌های تک حالته بسیار گران هستند. هنگامی که نوع کابل تعیین شد، تکنسین‌ها می‌توانند رابط متناسب با نیازهای کاربرد مورد نظر با بهترین هزینه را انتخاب کنند. کارفرمایان هنگام انتخاب رابط‌ها باید از منابع نوری آگاه باشند. دیودهای نورافشان «LED» تنها با فیبر چند حالته و در پنجره 850 نانومتر کار می‌کنند. لیزرها تنها با فیبر تک حالته و در پنجره 1550 نانومتر عمل می‌کنند. لیزرهای حفره عمودی نشر کننده از سطح «VCSEL» با هر دو نوع فیبر کار کرده و در پنجره 1310 نانومتر عمل می‌کنند.
تعمیر و نگهداری شبکه فیبر نوری چگونه است؟
یک شبکه قابل اعتماد، شبکه‌ای است که به خوبی محافظت می‌شود. حفاظت شبکه نیز همانند انتخاب کابل، کانکتورها و رابط‌ها به کاربرد شبکه بستگی دارد. برای مثال، هنگام ارتقاء کابل‌کشی یک مکان، فضای مسیر باید مورد توجه قرار گیرد. تکنسین‌های اجرای فیبر نوری معمولاً برای محافظ فیبر از داکت داخلی استفاده می‌کنند. با این حال، این فرآیند وقت‌گیر اغلب به تکنسین‌هایی نیاز دارد تا داکت‌های داخلی را در مسیر نصب کرده و سپس فیبرها را درون آن‌ها قرار دهند.
امروزه، پیمانکاران می‌توانند فیبر را با یک ژاکت فلزی زره پوش نصب کنند که این ژاکت نه تنها از کابل محافظت می‌کند بلکه با صرفه‌جویی در فضا امکان نصب کابل‌های بیشتر در کانال یا مسیر را فراهم می‌آورد. استفاده از فیبرهای زره پوش سبب کاهش فضای مصرفی شده و به مراحل نصب کم‌تری نیاز داشته و هزینه‌های کار را کاهش می‌دهد. شرایط محیطی، یکی دیگر از عواملی است که هنگام انتخاب ژاکت‌های محافظتی فیبر باید مورد ارزیابی قرار گیرد. برای مثال، ژاکت‌های کابل PVC برای محیط‌های داخل ساختمانی مناسب هستند. اما برای کابل‌کشی در فضای باز، ژاکت‌های OSP که ضد حریق هستند، استفاده می‌شوند؛ اما هنگامی که نیاز باشد کابل‌ها بیشتر از 15 متر وارد ساختمان شوند، نصب کنندگان باید از کابل‌های درون ساختمانی ضد حریق استفاده نمایند.
آینده‌ای روشن با فیبر نوری
شناخت کاربردها و قابلیت‌های شبکه اولین گام منطقی برای تعیین منابع و هزینه‌های لازم برای ساخت یک شبکه کامل و خوب است. آینده فیبر نوری هم راستا با این واقعیت است که روزی اطلاعات با سرعتی که امروز تنها با قوانین فیزیک قابل درک است، جابجا خواهند شد. فیبر نوری با پهنای باند بالا، انعطاف پذیری و امنیت، یک راه حل امیدوار کننده برای چالش‌های موجود در شبکه‌های انتقال اطلاعات است. همچنان که فناوری با رابط‌های فیبر نوری ارزان قیمت پیشرفت می‌کند، فرصت‌ها برای پیمانکاران و نصب کننده‌های فناوری اطلاعات نیز گسترش می‌یابد.
کابل فیبر نوری مناسب درون ساختمان «indoor» یا فضای آزاد «outdoor»
تفاوت عمده بین کابل‌های indoor و outdoor قابلیت محافظت در برابر آب و رطوبت است. کابل‌های outdoor به گونه‌ای طراحی شده‌اند که سال‌ها در برابر رطوبت محافظت شوند. کابل‌های indoor با نام کابل‌های بافر تنگ «tight-buffered» نامیده می‌شوند که در آن‌ها فیبر شیشه‌ای دارای یک روکش اولیه و روکش بافر ثانویه است که برای راحتی کار کردن با فیبر نوری، اندازه هر فیبر را تا 900 میکرومتر، در حدود 1 میلی‌متر یا 25/1 اینچ افزایش می‌دهند.
کابل فیبر نوری درون ساختمانی «indoor»
معمولاً کابل‌های indoor شامل کابل‌های simplex ،zipcord ،distribution و breakout هستند. کابل‌های فیبر نوری simplex شامل یک فیبر با روکش تنگ «tight-buffer» (پوشیده شده با یک بافر 900 میکرونی بر روی روکش بافر اولیه) با اعضای مقاوم kelver (الیاف آرمید) و دارای ژاکت برای استفاده درون ساختمان طراحی شده‌اند. ژاکت آن معمولاً 3 میلی‌لیتر قطر دارد. کابل zipcord از اتصال دو کابل simplex با یک رشته نازک ساخته می‌شود. این نوع عمدتاً برای کابل رابط «patch cord» و کاربردهای اتصالات backplane استفاده می‌شود اما برای اتصالات desktop نیز می‌توان آن‌ها را به کار برد.
کابل‌های فیبر نوری توزیع «distribution» متشکل از چندین فیبر با روکش تنگ «tight-buffer» است که در یک ژاکت مشترک با اعضای مقاوم kelvar و گاهی اوقات میله فایبر گلاس برای تقویت استحکام کابل و جلوگیری از پیچ‌خوردگی تشکیل می‌شوند. این کانال‌ها دارای اندازه‌های کوچکی هستند و برای استفاده در کانال‌های کوتاه و خشک و نواحی باز و جایی که هوا جریان دارد، مناسب هستند. فیبرها دارای دو روکش می‌باشند و می‌توانند به طور مستقیم ترمینال شوند اما چون فیبرهای آن‌ها به طور جداگانه تقویت نمی‌شوند، کابل‌ها باید در یک جعبه توزیع شکسته شده یا درون یک پنل ارتباطی یا جعبه اتصال «junction box» ترمینال شوند. کابل distribution، محبوب‌ترین کابل برای استفاده در محیط‌های داخلی است.
کابل‌های فیبر نوری breakout از چندین کابل simplex که درون یک ژاکت قرار گرفته‌اند، ساخته می‌شوند. این کابل‌ها برای راحتی کشیدن به ویژه در محیط‌های ناهموار تولید می‌شوند. این کابل دارای طراحی محکم و قوی است اما نسبت به کابل‌های distribution بزرگتر و گران تر است. این کابل‌ها برای کاربرد در محیط‌های پر شده از هوا و کانال‌های عمودی مناسب بوده و برای کاربردهای صنعتی در محیط‌های ناهموار یا مکان‌هایی که تنها یک یا دو قطعه تجهیزات باید متصل شوند، انتخاب ایده آلی هستند.
کابل فیبر نوری outdoor مناسب برای بیرون از ساختمان!
کابل‌های فیبر نوری «outdoor» به محافظت بیشتری در برابر نفوذ آب، جانوران موذی و سایر شرایط موجود در زیر زمین دارند. کابل‌های outdoor باید برای مسافت‌های طولانی، قوی تر باشند. به طور کلی، کابل‌های فیبر نوری نصب شده در فضای آزاد شامل کابل فیبر نوری با روکش سست «loose tube» کابل فیبر نوری ریبون «ribbon» کابل زره‌پوش و کابل هوایی است.
کابل‌های فیبر نوری loose tube از چندین فیبر درون یک روکش پلاستیکی تشکیل شده‌اند که آن‌ها نیز به نوبه خود در اطراف یک عضو مقاوم مرکزی قرار گرفته و با یک ژاکت احاطه می‌شوند. از همین رو در نهایت یک کابل کوچک با تعداد زیادی رشته فیبر ساخته می‌شود. این کابل‌ها برای کاربردهای بیرون از ساختمان مناسب هستند زیرا آن‌ها را می‌توان با روکش loose tube پر شده از ژل یا پودر جذب آب پر کرد تا از آسیب آب به فیبرها جلوگیری شود. از آنجایی که فیبرها تنها دارای یک روکش نازک هستند، باید برای جلوگیری از آسیب، آن‌ها را به دقت محافظت کرد. این کابل‌ها را می‌توان در کانال‌ها و محیط‌های ناهموار به کاربرد یا به طور مستقیم در زیر زمین دفن کرد.
کابل‌های فیبر نوری Ribbon دارای بیش‌ترین تراکم بسته‌بندی هستند زیرا تمام فیبرها در ردیف‌هایی (معمولاً 12 فیبر در هر ردیف) در بالای یکدیگر قرار می‌گیرند. به این ترتیب، 144 فیبر تنها دارای یک سطح مقطع در حدود 6 میلی‌متر است. برخی از طرح‌های کابل از یک هسته شکاف دار از 6 عدد نوار فیبر 144 تایی برای تجمیع 468 فیبر در یک کابل استفاده می‌کنند. از آنجایی که این کابل‌ها برای استفاده در فضای آزاد هستند، برای محافظت در برابر آب با ژل پر می‌شوند.
کابل‌های فیبر نوری زره پوش «Armored» در مناطقی که جوندگان ایجاد مشکل می‌کنند، به طور مستقیم در زیر زمین دفن می‌شوند. این کابل‌ها برای جلوگیری از نفوذ جوندگان معمولاً دارای دو ژاکت زره پوش با فلز هستند. بنابراین این کابل‌ها رسانا هستند و باید به درستی به زمین متصل شوند. کابل فیبر نوری زره پوش برای دفن در فضای آزاد مناسب هستند.
کابل‌های فیبر نوری هوایی «Aerial» می‌توانند به یک فرستنده یا کابل دیگر (معمولاً CATV) ضربه بزنند یا دارای اعضای مقاوم آرمید یا فلزی برای پشتیبانی مستقل آن‌ها باشند. کابل‌های Aerial برای نصب بیرون از ساختمان بر روی دکل‌ها مناسب هستند.
ژاکت‌های کابل فیبر نوری (OFNR) PVC ،OFNP یا LSZH
ژاکت‌های کابل فیبر نوری می‌توانند مقاومت و یکپارچگی و محافظت کلی از عضو مقاوم را فراهم کنند. PVC به طور گسترده به عنوان ژاکت کابل در کاربردهای بسیاری از جمله کامپیوترها، ارتباطات و سیم‌کشی ولتاژ پایین استفاده می‌شوند. PVC در شرایط آتش‌سوزی می‌تواند خطرناک باشد زیرا دود و گاز کلرید هیدروژن سنگینی آزاد می‌کند که می‌تواند باعث تحریک انسان و خرابی دستگاه‌های الکتریکی شود. OFNP یا ژاکت پلنوم «Plenum» برای استفاده در محیط‌های پر شده از هوا مانند سقف کاذب یا کف سازه مناسب هستند. در بسیاری از مراکز داده و اتاق‌های سرور به کابل‌های رتبه پلنوم نیاز است. LSZH، ژاکت ساخته شده از ترکیبات خاصی است که هنگام آتش گرفتن دود بسیار کمی بدون ترکیبات هالوژنی تولید می‌کند.
