เส้นใยเเก้วนำเเสง
เส้นใยแก้วนำแสงคืออะไร
เส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) คือสายนำสัญญาณที่ผลิตด้วยใยแก้วบริสุทธิ์ ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการส่งสัญญาณแสงได้ในระยะทางไกลการสูญเสียสัญญาณต่ำ และสามารถส่งข้อมูลได้ในขนาดมากๆ (Bandwidth) และไม่มีผลกระทบกับคลื่นสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า และข้อมูลรั่วไหลได้ยาก
ชนิดของเส้นใยแก้วนำแสง
1. Multi-Mode Optical Fiber (MM) เส้นผ่านศูนย์กลางคอร์ขนาดใหญ่ เส้นผ่าศูนย์กลางคอร์ 50/125, 62.5/125 ไมครอน แต่มีการสูญเสียของแสงมาก ความเร็วในการส่งข้อมูลไม่เกิน 100 Mbps ที่ความยาวคลื่น 850 nm ส่วนใหญ่ใช้ส่งข้อมูลภายในอาคารเท่านั้นโดยระยะไกลไม่เกิน 2 กิโลเมตร และที่ความเร็วในการส่งข้อมูล 1000 Mbps ระยะสายไม่เกิน 550 เมตร เหมาะสำหรับใช้ภายในอาคารเท่านั้น แต่มีข้อดี คือ ราคาสายและอุปกรณ์ถูกกว่า
2. Single-mode Optical Fiber (SM) เส้นผ่านศูนย์กลางคอร์ขนาด 9/125 ไมครอนมีขนาดเล็กกว่า Multi-Mode Optical Fiber การสูญเสียแสงในสายน้อยกว่า ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุด 40 Gbps ที่ระยะทางไม่เกิน 20 กม. และ 10 Gbps ที่ระยะทางไม่เกิน 100 กม. (คศ. 2018) ส่วนใหญ่ใช้ส่งข้อมูลสื่อสารโทรคมนาคม วงจรสื่อสาร โทรศัพท์มือถือ เคเบิลทีวี กล้องวงจรปิดฯลฯ รวมทั้งปัจจุบันถูกนำมาใช้ในส่งข้อมูลภายในอาคารด้วย
จุดเด่นของเส้นใยแก้วนำแสง
· ความสามารถในการรับส่งข้อมูลข่าวสาร รับส่งข้อมูลข่าวสารได้จำนวนมาก
· กำลังสูญเสียต่ำ
· คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถรบกวนได้
· ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา
· มีความปลอดภัยในเรื่องข้อมูลสูงกว่า
· มีความปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สิน
· อายุการใช้งานยาวนาน
· มีความน่าเชื่อถือสูง
· ปัจจุบันมีราคาถูก
โครงสร้างของเส้นใยแก้วนำแสง
เส้นใยแก้วนำแสงประกอบไปด้วยใยแก้วที่ทำด้วยแก้วหรือพลาสติกคุณภาพสูง เรียกว่า Core หุ้มด้วยเปลือกหุ้มด้านใน เรียกว่า Cladding ซึ่งมีค่าดัชนีในการหักเหของแสงต่ำกว่า Core และเคลือบด้วยสี (Coating) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 125 ไมครอน โดยรอบ โดยสีจะแตกต่างกันไป 12 สี เพื่อช่วยบ่งบอกว่าสายใยแก้วนำแสงเป็นสายลำดับที่เท่าไร เนื่องจากเส้นใยแก้วนำแสงแต่ละเส้นมีขนาดเล็กมาก สายใยแก้วจะถูกจัดเป็นชุด ชุดละไม่เกิน 12 เส้น อยู่ในท่อพีอี เรียกว่า Loose Tube และฉีดเจลลี่เข้าไปในท่อเพื่อประคองสายไฟเบอร์ออฟติก
ในกรณีมี Loose Tube มากกว่า 1 Tube จะมีการทำให้สีแตกต่างกันเพื่อเรียงลำดับ Loose Tube เช่นเดียวกับเส้นใยแก้ว
เส้นใยแก้วนำแสงประกอบไปด้วยใยแก้วที่ทำด้วยแก้วหรือพลาสติกคุณภาพสูง เรียกว่า Core หุ้มด้วยเปลือกหุ้มด้านใน เรียกว่า Cladding ซึ่งมีค่าดัชนีในการหักเหของแสงต่ำกว่า Core และเคลือบด้วยสี (Coating) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 125 ไมครอน โดยรอบ โดยสีจะแตกต่างกันไป 12 สี เพื่อช่วยบ่งบอกว่าสายใยแก้วนำแสงเป็นสายลำดับที่เท่าไร เนื่องจากเส้นใยแก้วนำแสงแต่ละเส้นมีขนาดเล็กมาก สายใยแก้วจะถูกจัดเป็นชุด ชุดละไม่เกิน 12 เส้น อยู่ในท่อพีอี เรียกว่า Loose Tube และฉีดเจลลี่เข้าไปในท่อเพื่อประคองสายไฟเบอร์ออฟติก
ในกรณีมี Loose Tube มากกว่า 1 Tube จะมีการทำให้สีแตกต่างกันเพื่อเรียงลำดับ Loose Tube เช่นเดียวกับเส้นใยแก้ว
โครงสร้างของเส้นใยแก้วนำแสงแสดงดังรูป
Multi-Mode Fiber Optic (MM) : เส้นใยแก้วนำแสงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 50 ไมครอน และ 62.5 ไมครอน คอร์มีขนาดใหญ่ การสูญ เสียมาก ใช้งานในระยะไม่เกิน 400 เมตร เหมาะสำหรับใช้ภายในอาคารเท่านั้น
Single- Mode Fiber Optic (SM) : เส้นใยแก้วนำแสงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 9 ไมครอน คอร์มีขนาดเล็กมาก การสูญเสียน้อย สามารถส่งสัญญาณระยะทางได้มากกว่า 100 กม.
การส่งแสงผ่านเส้นใยแก้วนำแสง
การส่งแสงผ่านเส้นใยแก้วนำแสงแบบ Multi-Mode ทั้งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 50 ไมครอน และ 62.5 ไมครอน จะส่งได้ 2 รูปแบบ คือ แบบ Step Index และ Graded Index
การส่งแสงผ่านเส้นใยแก้วนำแสงแบบ Single-Mode ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 9 ไมครอน จะส่งในรูปแบบ แนวตรง โดยรองรับการส่งแสงทั้งแบบ Single Window, Dual Window, Triple Window, Multi Windows
การส่งแสงผ่านเส้นใยแก้วนำแสงแบบ Multi-Mode ทั้งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 50 ไมครอน และ 62.5 ไมครอน จะส่งได้ 2 รูปแบบ คือ แบบ Step Index และ Graded Index
การส่งแสงผ่านเส้นใยแก้วนำแสงแบบ Single-Mode ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 9 ไมครอน จะส่งในรูปแบบ แนวตรง โดยรองรับการส่งแสงทั้งแบบ Single Window, Dual Window, Triple Window, Multi Windows
การประยุกต์ใช้สายไฟเบอร์ออฟติค
ใช้เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูลด้านสื่อสารโทรคมนาคม ระบบเครือข่ายเชิงแสงแบบพาสซีพ (Passive Optical Network) อินเทอร์เน็ต เคเบิลทีวี โทรศัพท์ โทรศัพท์มือถือ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ การรักษาพยาบาล ศัลยกรรม ทันตกรรม การวิจัยด้วยกล้องจุลทรรศน์ การวิจัยทางการแพทย์ชีวภาพ การตกแต่งระบบแสงสว่าง การตรวจสอบเครื่องกล การทหาร ยานอวกาศอุตสาหกรรมยานยนต์ เช่น การควบคุมการลาก และถุงลมนิรภัย เป็นต้น
ใช้เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูลด้านสื่อสารโทรคมนาคม ระบบเครือข่ายเชิงแสงแบบพาสซีพ (Passive Optical Network) อินเทอร์เน็ต เคเบิลทีวี โทรศัพท์ โทรศัพท์มือถือ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ การรักษาพยาบาล ศัลยกรรม ทันตกรรม การวิจัยด้วยกล้องจุลทรรศน์ การวิจัยทางการแพทย์ชีวภาพ การตกแต่งระบบแสงสว่าง การตรวจสอบเครื่องกล การทหาร ยานอวกาศอุตสาหกรรมยานยนต์ เช่น การควบคุมการลาก และถุงลมนิรภัย เป็นต้น
มาตรฐานการแบ่งสีไฟสายเบอร์ออฟติค (Fiber Optic Standard Color)
| เบอร์ | สี | |
| 1 | น้ำเงิน | |
| 2 | ส้ม | |
| 3 | เขียว | |
| 4 | น้ำตาล | |
| 5 | เทา | |
| 6 | ขาว | |
| 7 | แดง | |
| 8 | ดำ | |
| 9 | เหลือง | |
| 10 | ม่วง | |
| 11 | ชมพู | |
| 12 | ฟ้า |