Fiber Optik Kablo

10.10.2023

Teknolojinin gelişimi günden güne hızla ilerlemektedir. Her bulunan yeni icat hayatın akışını kolaylaştırmaktadır. Özellikle iletişim alanındaki kazanımlar insanımızın özlemlerinin ve işlerinin hızla çözümlenmesine katkı sağlamaktadır. Şehirlerde, insanların birçok ihtiyacını tek bir merkezden giderebildikleri karmaşık bina komplekslerini görüyoruz. Çeşitli ofisler, rezidanslar, alışveriş ve gösteri merkezlerinin tek bir komplekste toplanmasının yanında bu farklı fonksiyonları destekleyecek bina altyapı sistemlerinin de eskisine göre daha karmaşık ve bütünleştirici şekilde tasarlanması gerekmektedir.

Günümüzde ses ve datanın yanı sıra; alarm, kamera, yangın algılama, kartlı geçiş, bina yönetim sistemleri gibi birçok altyapı sistemlerinin IP tabanlı sistemleri kullanmaya başlaması sebebiyle, IT altyapısı bu tarz binaların en kritik sistemi haline gelmiştir. IT kablolama altyapısı bu tip binaların ya da kuruluşun tüm ticari süreçlerinde oldukça önemli bir rol oynaması sonucunu doğurmuştur.

Fiber Optik kablolarda; en az sinyal kaybı ve yüksek bant genişliği sayesinde, küçük boyutta ve hafif olmasının yanında, iletken olmayan ve ışıma yapmaması, uzun mesafe veri iletimine uygun olması sayesinde veri kaybını en aza indirmesi, kullanım alanını çok genişletmiştir. Birçok alanda kullanılır olmasını sağlamıştır.

Fiber optik kablolar, koruyucu kaplamalara ve dayanıklılık elemanlarına sarılmış bir veya daha fazla saydam fiberden oluşur. Fiber optik kablolar, ışık gibi sinyallerin parazitsiz iletilmesini sağlar. Gerçek bir fiber optik kablo, ışığın çok uzun mesafelerden geçmesine izin vermek için inanılmaz derecede saf olan camdan yapılmıştır. Cam daha sonra iki plastik katmanla kaplanır. Plastik, toplam iç yansıma yaratan eşdeğer ayna efekti verir. Elyafın içinden geçen ışık sığ açılarda zıplar ve tamamen elyafın içinde kalır. Bu, ışık arabirime kritik açıdan daha büyük açıyla vurduğunda olur. Bu açıda hiçbir şekilde ikinci ortama geçmez.

Farklı bir ifadeyle; Fiber optik kablo, elektrik kablosuna benzer ancak ışık taşımak için kullanılan bir veya daha fazla optik fiber içeren bir düzenektir. Fiber optik elemanlar tipik olarak plastik katmanlarla ayrı ayrı kaplanır ve kablonun yerleştirileceği ortama uygun koruyucu bir tüp içinde bulunur. Telekomünikasyon dünyası, bakır tel ağlardan Fiber optiğe hızla geçiş sağlıyor. Fiber optik kablolarla, uzun mesafelerdeki ışık için bir dalga kılavuzu olarak işlev gören çok ince saf bir cam telidir. İç yansımanın toplamı olarak bilinen bir prensiple çalışır. Fiber optik kablo aslında iki cam katmanından oluşur: gerçek ışık sinyalini taşıyan çekirdek ve çekirdeği çevreleyen bir cam katman olan kaplamadır. Kaplama, çekirdekten daha düşük bir kırılma indisine sahiptir. Bu, çekirdek içindeki toplam iç yansımaya sebep olur. Çoğu lif çift yönlü çiftler halinde çalışır. Bir lif iletmek için, diğeri almak için kullanılır. Ancak, her iki sinyali de tek bir tel üzerinden göndermek mümkündür. İki ana tip fiber optik kablo vardır: Tek Modlu Fiber (SMF) ve çok modlu fiber (MMF). Fark temel olarak çekirdeğin boyutundadır. MMF, ışığın çok sayıda modunun veya “ışınlarının” yayılmasını sağlayan daha geniş bir çekirdeğe sahiptir. SMF, sadece tek bir ışık modunun yayılmasına izin veren çok dar bir çekirdeğe sahiptir. Her tip lif kendi avantajları ve dezavantajları ile farklı özelliklere sahiptir.

Niçin fiber optik kablo kullanılmalı?

• Yüksek taşıma kapasitesine sahiptirler.

• Çok düşük aktarım kayıplarına sahiptir.

• Isıyı dağıtmazlar.

• Çapraz konuşma ve elektromanyetik girişime karşı bağışıklık kazanırlar.

• Fiber optik kabloların, endüstrilerde ve uygulamalarda çeşitli durumlarda birçok kullanımı vardır. Bu kullanımların bazılarına göz atalım:

• Tıpta kullanılması:

Fiber Optikler, tıbbi kullanım için uygundur. Akciğerlere, kan damarlarına ve vücudun birçok oyuk kısmına yerleştirmek için son derece ince olan esnek tellerde yapılabilirler. Bu optik fiberler, doktorların herhangi bir cerrahi işlem yapmadan iç vücut bölümlerini gözlemlemelerine olanak sağlayan birkaç cihazda kullanılır.

• Telekomünikasyon

Fiber Optikler, alma ve iletme amacıyla kullanılır. Telefon iletimi, fiber optik kablolar kullanır. Bu lifler, enerjiyi ışık darbeleri formunda iletir. Teknolojisi, koaksiyel (Radyo frekansta kullanılan bir kablo türüdür) kablolarla karşılaştırılabilir, bunun dışında optik fiberlerin aynı anda binlerce konuşmayı halledebiliyor olması.

• Ağ

Optik fiberler, sunucuları ve kullanıcıları çeşitli ağ ayarlarında bağlamak ve ayrıca veri aktarımının doğruluğunu ve hızını arttırmaya yardımcı olmak için kullanılır.

• Sanayi/Ticari Alanlarında

Lifler, EMI’nin önemli olduğu kablolama, sınai ortamlarda ve otomobillerde kablolama gibi basınç, sıcaklık yapmak için duyusal cihazlar gibi erişim alanlarında görüntüleme için kullanılır. Yayın/CATV Kablo şirketleri, HDTV, CATV, isteğe bağlı video, internet ve diğer birçok uygulama için kablolama amaçlı fiber optik kablolar kullanmaktadır.

• Savunma/Devlet Sistemlerinde

Hidrofonlar ve denizaltılarda, uçaklarda ve diğer araçlarda kablolama gibi sismik kullanımlar olarak kullanılırlar.

• Veri Depolama

Fiber kablolar, veri depolamanın yanı sıra iletim için de kullanılır. Fiber optik kablolar ayrıca görüntüleme ve aydınlatma için ve çok çeşitli değişkenleri izlemek ve ölçmek için sensörler olarak kullanılır. Ayrıca, yukarıda belirtilen tüm uygulamalarda geliştirme, araştırma ve testlerde fiber kablolar kullanılır. Son yıllarda, fiber optiğin, uygun bir iletişim sinyali iletimi aracı olarak bakır teli sürekli değiştirmekte olduğu ortaya çıkmıştır. Yerel telefon sistemleri arasındaki uzun mesafeleri kapsar ve birçok ağ sistemi için omurga sağlar. Diğer sistem kullanıcıları arasında kablolu televizyon hizmetleri, üniversite kampüsleri, ofis binaları, endüstriyel tesisler ve elektrik hizmet şirketleri bulunmaktadır.

Bir fiber optik sistem, fiber optiğin yerine koyduğu bakır tel sistemine benzer. Aradaki fark, fiber optiklerin, bilgileri bakır hatlardan aşağı iletmek için elektronik darbeler kullanmak yerine, elyaf hatları üzerinden bilgi iletmek için hafif darbeler kullanmasıdır. Fiber optik zincirdeki bileşenlere bakmak, sistemin tel tabanlı sistemlerle birlikte nasıl çalıştığı daha iyi anlaşılacaktır.

Sistemin bir ucunda bir verici var. Bu, fiber optik hatlara gelen bilgi için menşe yeridir. Verici, bakır telden gelen kodlanmış elektronik darbe bilgisini kabul eder. Daha sonra bu bilgiyi eşit şekilde kodlanmış ışık atımlarına dönüştürür ve çevirir. Işık atımlarının üretilmesi için bir ışık yayan diyot (LED) veya bir enjeksiyon lazer diyot (ILD) kullanılabilir. Bir mercek kullanılarak, ışık darbeleri, kablo boyunca hareket ettikleri fiber-optik ortama yönlendirilir.

İçinde bir ayna ile kaplanmış çok uzun karton rulo (kâğıt havlu rulosunun iç kısmından) cinsinden bir fiber kablo düşünün. Bir ucunda bir el feneri parlarsanız, en uçta ışığın çıktığını görebilirsiniz-bir köşede kıvrılmış olsa bile.

Işık darbeleri, toplam iç yansıma olarak bilinen bir prensip nedeniyle, fiber optik hat boyunca kolayca hareket eder. “Bu toplam iç yansıma ilkesi, geliş açısı kritik bir değeri aştığında, ışığın camdan çıkamayacağını; bunun yerine ışığın geri sıçradığını belirtir. Bu ilke, fiber-optik telin yapısına uygulandığında, Fiber hatlarından aşağı ışık darbeleri şeklinde bilgi iletmek mümkündür.

• Reklam panolarında.

• Trafik kontrolü sistemlerinde.

• Elektronik aygıtların birbirlerine bağlanmasında kullanılmaktadır.

• Bina içlerinde bulunan iletim sistemlerinde kullanılmaktadır.

• Nükleer enerji santrallerinde kullanılmaktadır.

• Radyo aktif ışınlarının iletişiminde yaşanan bozukluklarında kullanılmaktadır.

• Otomotiv Endüstrisi, Yeni nesil otomobillerde fiber optik kablolar birçok farklı amaç için kullanılır.

• Bilgisayar Ağları, İnternet dışında bilgisayar ağları da fiber optik bağlantılardan faydalanır.

Teknolojinin gelişmesi birçok yeniliği beraberinde getirdi. Fiber optik kablolar yukarıda ifade edildiği şekliyle birçok alanda kullanılmaktadır. Her teknoloji insanlığın faydasına kullanıldığında toplumda ve fertlerde mutluluklar artacaktır.