ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับใยแก้วนำแสง จัมเปอร์ใยแก้วนำแสง โมดูลแสง และขั้วต่อใยแก้วนำแสง

ลักษณะของใยแก้วนำแสง

โครงสร้างใยแก้วนำแสงมาจากแท่งใยแก้วนำแสงควอทซ์สำเร็จรูป เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมดและไฟเบอร์ออปติกแบบโหมดเดียวสำหรับการสื่อสารมีขนาด 125 μm

ตัวไฟเบอร์แบ่งออกเป็นสองส่วน: ส่วนหลักและส่วนหุ้ม เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางของใยแก้วนำแสงโหมดเดียวคือ 8 ~ 10μm และเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางของใยแก้วนำแสงหลายโหมดมีข้อกำหนดมาตรฐานสองประการ เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางคือ 62.5μm (มาตรฐานอเมริกัน) และ 50μm (มาตรฐานยุโรป)

ข้อมูลจำเพาะของไฟเบอร์อินเทอร์เฟซอธิบายไว้ดังนี้ ไฟเบอร์มัลติโหมด 62.5μm/125μm โดยที่ 62.5μm หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางแกนไฟเบอร์ และ 125μm หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของไฟเบอร์

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวใช้ความยาวคลื่นแสง 1310 นาโนเมตรหรือ 1550 นาโนเมตร ความยาวคลื่นของแสงที่ใช้ในมัลติไฟเบอร์คือ 850 นาโนเมตรเป็นส่วนใหญ่

ความแตกต่างระหว่างมัลติโหมดไฟเบอร์และไฟเบอร์โหมดเดี่ยวคืออะไร?

มัลติโหมด ไฟเบอร์ที่สามารถแพร่กระจายโหมดนับร้อยถึงหลายพันโหมดเรียกว่ามัลติโหมด (MM) อย่างไรก็ตาม การกระจายระหว่างโมดัลมีขนาดใหญ่และเพิ่มขึ้นตามระยะการส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้น ระยะการส่งข้อมูลของมัลติไฟเบอร์ยังสัมพันธ์กับอัตราการส่งข้อมูล เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง และแบนด์วิธของโหมดด้วย ตามการกระจายรัศมีของดัชนีการหักเหของแกนกลางและการหุ้ม มันสามารถแบ่งออกเป็นเส้นใยมัลติโหมดแบบขั้นบันไดและไฟเบอร์มัลติโหมดแบบให้คะแนน ไฟเบอร์ออปติกแบบมัลติโหมดเกือบทั้งหมดมีขนาด 50/125μm หรือ 62.5/125μm และแบนด์วิธ (ปริมาณข้อมูลที่ส่งโดยไฟเบอร์) โดยทั่วไปคือ 200MHz ถึง 2GHz ระยะการส่งข้อมูลของโมดูลออปติคัลแบบหลายโหมดผ่านไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมดสามารถเข้าถึงได้สูงสุด 5 กิโลเมตร ใช้ไดโอดเปล่งแสงหรือเลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสง

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่สามารถแพร่กระจายได้เพียงโหมดเดียวเรียกว่าไฟเบอร์โหมดเดี่ยว โปรไฟล์ดัชนีการหักเหของเส้นใยโหมดเดี่ยวมาตรฐาน (SM) คล้ายคลึงกับเส้นใยแบบสเต็ป ยกเว้นเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางจะเล็กกว่าเส้นใยมัลติโหมดมาก ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมีขนาด 9-10/125μm มีแบนด์วิดท์ไม่จำกัด และมีการสูญเสียน้อยกว่าไฟเบอร์แบบมัลติโหมด โมดูลออปติคัลโหมดเดี่ยวส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการส่งข้อมูลระยะไกล ซึ่งบางครั้งอาจสูงถึง 150 ถึง 200 กิโลเมตร ใช้ LD หรือ LED สเปกตรัมแคบเป็นแหล่งกำเนิดแสง

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและไฟเบอร์หลายโหมดสามารถแยกแยะได้ด้วยสี โดยทั่วไปสายแพทช์ไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวจะแสดงด้วยสีเหลือง โดยมีขั้วต่อและปลอกป้องกันเป็นสีน้ำเงิน และมีระยะการส่งข้อมูลที่ยาวกว่า โดยทั่วไปไฟเบอร์มัลติโหมดจะแสดงเป็นสีส้ม แต่บางส่วนจะแสดงเป็นสีเทา ขั้วต่อและฝาครอบป้องกันเป็นสีเบจหรือสีดำ และระยะการส่งข้อมูลสั้น

อินเตอร์เฟซจัมเปอร์ใยแก้วนำแสง

ขั้วต่อจัมเปอร์ไฟเบอร์ออปติกเป็นปัญหาที่ผู้ใช้ต้องพิจารณาเมื่อซื้อจัมเปอร์ไฟเบอร์ออปติก เข้าใจความหมายต่างๆ

ตัวเชื่อมต่อสายแพทช์ไฟเบอร์ออปติกสามารถช่วยให้ผู้ใช้ค้นหาผลิตภัณฑ์ที่ต้องการได้เร็วขึ้น

จัมเปอร์ไฟเบอร์ออปติกชนิด FC

วิธีการเสริมแรงภายนอกคือปลอกโลหะ และวิธีการยึดคือสกรูเกลียวเร่ง ขั้วต่อ FC มักใช้ในเครือข่ายโทรคมนาคม มีน็อตขันอยู่บนอะแดปเตอร์ ข้อดีคือความน่าเชื่อถือและกันฝุ่น ข้อเสียคือใช้เวลาติดตั้งนานกว่าเล็กน้อย โดยทั่วไปใช้ในด้าน ODF (ส่วนใหญ่ใช้บนแผงแพทช์และโมดูลออปติคัล)

จัมเปอร์ไฟเบอร์ออปติกชนิด SC

ตัวเชื่อมต่อที่เชื่อมต่อกับโมดูลออปติคัล GBIC มีเปลือกสี่เหลี่ยม และวิธีการยึดเป็นแบบเสียบปลั๊กและไม่จำเป็นต้องหมุน ขั้วต่อ SC เป็นแบบเสียบและถอดโดยตรงซึ่งสะดวกในการใช้งานมาก แต่ข้อเสียคือ หลุดง่าย (มักใช้กับเราเตอร์และสวิตช์)

จัมเปอร์ใยแก้วนำแสงชนิด ST

หลังจากใส่หัว ST แล้ว ให้ใช้ดาบปลายปืนครึ่งวงกลมเพื่อยึดให้แน่น (สำหรับการเชื่อมต่อ 10Base-F คอนเนคเตอร์มักจะเป็นประเภท ST

จัมเปอร์ไฟเบอร์ออปติกชนิด LC

ตัวเชื่อมต่อสำหรับเชื่อมต่อโมดูล SFP ที่สร้างด้วยกลไกการล็อคแจ็คโมดูลาร์ (RJ) ที่ใช้งานง่าย (โมดูลออปติคัล SFP มีค่าเริ่มต้นเป็นอินเทอร์เฟซ LC)

จัมเปอร์ไฟเบอร์ออปติกชนิด MT-RJ

ขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกทรงสี่เหลี่ยมพร้อมตัวรับส่งสัญญาณในตัว ผสานรวมตัวรับส่งสัญญาณแบบไฟเบอร์คู่ จัมเปอร์ไฟเบอร์ออปติกประเภท MTRJ ประกอบด้วยตัวเชื่อมต่อแม่พิมพ์พลาสติกที่มีความแม่นยำสูงสองตัวและสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก ส่วนด้านนอกของคอนเนคเตอร์เป็นชิ้นพลาสติกที่มีความแม่นยำและมีกลไกการหนีบแบบปลั๊กอินแบบกดดึง เหมาะสำหรับการใช้งานภายในอาคารในระบบโทรคมนาคมและเครือข่ายข้อมูล

ประเภทบรรจุภัณฑ์โมดูลใยแก้วนำแสง

โมดูลออปติคัล GBIC (Gigabit Interface Converter) เป็นโมดูลออปติคัลตัวแรกที่มีอินเทอร์เฟซบรรจุภัณฑ์มาตรฐาน ใช้อินเทอร์เฟซ SC รองรับ hot swapping และสามารถแปลงสัญญาณไฟฟ้ากิกะบิตเป็นสัญญาณแสงได้ เข้ามาครองตลาดกระแสหลักในช่วงทศวรรษ 1990

โมดูลออปติคัล SFP (Small Factor Pluggable) เป็นโมดูลออปติคัลแบบเสียบได้ขนาดเล็ก ปริมาณของมันเล็กกว่า GBIC สองเท่า จำนวนพอร์ตที่กำหนดค่าบนแผงขนาดเดียวกันนั้นมากกว่าสองเท่า และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับอินเทอร์เฟซใยแก้วนำแสงประเภท LC

โมดูลออปติคัล XFP (10 Gigabit Small Form-Factor Pluggable) X หมายถึงเลขโรมัน 10 อัตราการส่งข้อมูลคือ 9.953Gbps~10.3Gbps, LC คู่, แบบถอดเปลี่ยนได้ทันที รวมถึงฟังก์ชันการวินิจฉัยแบบดิจิทัล

โมดูลออปติคัล SFP+ (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) มีลักษณะเหมือนกับ SFP และรับรู้การส่งสัญญาณ 10G SFP+ ย้ายฟังก์ชันการปรับสัญญาณ, ซีเรียลไลเซอร์/ดีซีเรียลไลเซอร์, MAC, นาฬิกาและข้อมูลการกู้คืน (CDR) และฟังก์ชันการชดเชยการกระจายตัวทางอิเล็กทรอนิกส์ (EDC) จากโมดูลไปยังบอร์ดโฮสต์ ทำให้มีความเร็วสูง ฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดเล็ก และต้นทุนต่ำ

โมดูลออปติคัล SFP28 (Small Form-factor Pluggable 28) ยึดตามวิธีการบรรจุภัณฑ์ SFP+ โดยมีอัตราการส่งข้อมูล 25Gbps เหมาะสำหรับพอร์ตการเข้าถึง 25GE เดียว มีการใช้พลังงานต่ำและมีความหนาแน่นของพอร์ตสูง ซึ่งสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการปรับใช้เครือข่ายได้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน 25G Ethernet และ 100G Ethernet

โมดูลออปติคัล QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) เป็นโมดูลออปติคัลขนาดเล็กแบบเสียบได้สี่ช่องสัญญาณ มีช่องรับส่งสัญญาณฟูลดูเพล็กซ์อิสระ 4 ช่องและใช้โมดูลออปติคอลความหนาแน่นสูงแบบขนานหลายช่องสัญญาณเพื่อแทนที่ SFP ช่องเดียว ในขณะที่ปริมาณของ QSFP นั้นใหญ่กว่าโมดูล SFP มาตรฐานเพียง 30% อินเทอร์เฟซแบบเสียบได้ 4- เลนนี้มีอัตราการถ่ายโอน 4x10Gbps

โมดูลออปติคัล C ใน CFP (Centum Form-factor Pluggable) ย่อมาจาก 100 ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การใช้งานที่มีอัตรา 100G ขึ้นไปเป็นหลัก โหมดบรรจุภัณฑ์ CFP ส่วนใหญ่ประกอบด้วย CFP/CFP2/CFP4/CFP8 ตัวเลขหลัง CFP แสดงถึงการเปลี่ยน และยิ่งขนาดเข้มงวด อัตราก็จะยิ่งสูงขึ้น

ขนาดของโมดูลออปติคัล CXP (12*Small Form-factor Pluggable) มีขนาดใหญ่กว่าโมดูลออปติคัล XFP เล็กน้อย C ย่อมาจาก 100G โดยมี 12 ช่องสัญญาณในตัว แต่ละช่องทำงานที่ความเร็ว 10Gb/s และอัตราสูงสุดถึง 120G ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตอบสนองความต้องการความหนาแน่นสูงของศูนย์ข้อมูล และมักจะใช้กับริบบอนไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมดคู่ขนานสำหรับระยะทางสูงสุด 100 เมตร

วิธีการบรรจุหีบห่อของโมดูลออปติคัล QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) เหมือนกับวิธีการของโมดูลออปติคัล QSFP+ และทั้งสองใช้ช่องสัญญาณไฟเบอร์ออปติก 4 ช่องในการส่งข้อมูล ความแตกต่างก็คืออัตราการส่งข้อมูลของแต่ละช่องสัญญาณไฟเบอร์ของโมดูลออปติคัล 100G QSFP28 สามารถเข้าถึงได้สูงสุด 28Gbps และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับแอปพลิเคชันการส่งสัญญาณ 100G