POF เทียบกับ HCS เทียบกับใยแก้ว: ใยแก้วชนิดใดดีกว่าสำหรับการสื่อสารในอุตสาหกรรม?

ลิงก์แบบออปติกทางอุตสาหกรรมอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ติดตั้งไฟเบอร์และลิงก์การสื่อสารที่คาดว่าจะทำ การเชื่อมต่อระยะสั้นภายในอุปกรณ์อุตสาหกรรมมีลำดับความสำคัญในการออกแบบที่แตกต่างกันมากจากการเชื่อมโยงระหว่างเครื่องจักรกับเครื่องจักรหรือระดับโรงงานที่ยาวกว่า

นั่นคือเหตุผลใยแก้วนำแสงพลาสติก (POF),ซิลิกาหุ้มแข็ง (HCS)และแบบธรรมดาใยแก้วนำแสงไม่ควรเปรียบเทียบด้วยระยะการส่งสัญญาณเพียงอย่างเดียว

โดยมีความแตกต่างกันในเรื่องวัสดุแกน เส้นผ่านศูนย์กลางแกน การลดทอนของแสง ความทนทานต่อข้อต่อ ความสามารถด้านอุณหภูมิ ข้อกำหนดของตัวเชื่อมต่อ และระยะการส่งผ่านในทางปฏิบัติ

คำถามทางวิศวกรรมที่ดีกว่าไม่ใช่:

ไฟเบอร์ชนิดไหนดีที่สุด?

มันคือ:

ไฟเบอร์ชนิดใดดีกว่าสำหรับระยะทาง อุณหภูมิ แหล่งกำเนิดแสง วิธีการเชื่อมต่อ สภาพแวดล้อมการทำงาน และต้นทุนรวมของระบบที่ต้องการ

ตัวแปรเหล่านั้นมักจะกำหนดประเภทไฟเบอร์ที่เหมาะสมที่สุด

POF กับ HCS กับใยแก้ว: อะไรคือความแตกต่างพื้นฐาน?

POF, HCS และใยแก้วทั่วไปมีความแตกต่างกันเป็นหลักวัสดุหลักและวัสดุหุ้ม. โดยปกติ POF จะใช้แกนโพลีเมอร์และการหุ้มโพลีเมอร์ HCS จะรวมแกนซิลิกาเข้ากับการหุ้มโพลีเมอร์แข็ง ในขณะที่ใยแก้วเกรดการสื่อสารทั่วไปมักใช้แกนที่มีซิลิกาและการหุ้มซิลิกา ความแตกต่างของโครงสร้างเหล่านี้มีอิทธิพลต่อการลดทอน ความทนทานต่อคัปปลิ้ง ความแม่นยำของตัวเชื่อมต่อ ความสามารถด้านอุณหภูมิ และระยะการส่งผ่านในทางปฏิบัติ

ใยแก้วนำแสงพลาสติก (POF): แกนโพลีเมอร์และการหุ้มโพลีเมอร์

โดยทั่วไป POF ดัชนีขั้นตอนทางอุตสาหกรรมจะขึ้นอยู่กับแกนโพลีเมอร์ PMMA ที่ล้อมรอบด้วยโพลีเมอร์ฟลูออริเนต

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือแกนแสงขนาดใหญ่ POF อุตสาหกรรมทั่วไปขนาด 1 มม. อาจมีแกนประมาณ980 µm ภายในเส้นใย 1,000 µm.

ซึ่งมีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับไฟเบอร์สื่อสารทั่วไป

แกนขนาดใหญ่มีเป้าหมายเชิงแสงขนาดใหญ่ ทำให้การจัดตำแหน่งตัวส่งสัญญาณไปยังไฟเบอร์และไฟเบอร์กับตัวรับค่อนข้างทนทาน ความเบี่ยงเบนทางกลเล็กน้อยในตัวเชื่อมต่อหรืออินเทอร์เฟซแบบออปติคอลจึงมีความสำคัญน้อยกว่าที่เกิดขึ้นกับเส้นใยแก้วที่มีแกนเล็กกว่ามาก

สำหรับการเชื่อมโยงทางอุตสาหกรรมระยะสั้น จะทำให้ทั้งการออกแบบระบบและการบำรุงรักษาง่ายขึ้น

POF จึงซื้อขายการลดทอนแสงต่ำเพื่อข้อดีต่างๆ เช่น:

• การมีเพศสัมพันธ์อย่างง่าย

• การจัดตำแหน่งตัวเชื่อมต่อที่ยอมรับได้

• การยกเลิกสนามอย่างตรงไปตรงมา

• บำรุงรักษาง่าย

• อินเทอร์เฟซแบบออปติคอลที่ค่อนข้างง่าย

เมื่อระยะทางที่ต้องการสั้น ข้อดีเหล่านี้มีความสำคัญมากกว่าการสูญเสียเส้นใยที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

HCS: แกนซิลิกาพร้อมการหุ้มโพลีเมอร์แข็ง

ซิลิกาหุ้มแข็งหรือ HCS ใช้แกนแก้วซิลิกาที่ล้อมรอบด้วยการหุ้มโพลีเมอร์แข็ง

ซึ่งวางโครงสร้างไว้ระหว่าง POF และเส้นใยซิลิกาทั้งหมดแบบธรรมดา

การกำหนดค่า HCS อุตสาหกรรมทั่วไปใช้ประมาณ aแกนซิลิกา 200 µm พร้อมส่วนหุ้มประมาณ 230 µmแม้ว่าจะมีขนาดแกนอื่นๆ ให้เลือกก็ตาม

แกนมีขนาดเล็กกว่าแกนประมาณ 1 มม. ที่ใช้ใน POF อุตสาหกรรมทั่วไป แต่มีขนาดใหญ่กว่าแกน 50 µm ของไฟเบอร์การสื่อสารมัลติโหมดทั่วไปอย่างมาก

เนื่องจากแสงแพร่กระจายผ่านแกนซิลิกา HCS จึงสามารถบรรลุการลดทอนแสงได้ต่ำกว่า PMMA POF มาก ในขณะที่ยังคงรักษาเป้าหมายทางแสงที่ค่อนข้างใหญ่ไว้ได้

สำหรับระบบอุตสาหกรรม การรวมกันดังกล่าวอาจมีประโยชน์เมื่อ POF ไม่ได้ให้ระยะขอบแสงหรือระยะการส่งข้อมูลที่เพียงพออีกต่อไป แต่ระบบใยแก้วแบบธรรมดาที่มีคอร์ขนาดเล็กจะเพิ่มความซับซ้อนในการติดตั้งโดยไม่จำเป็น

HCS จึงสามารถครองตำแหน่งตรงกลางที่มีประโยชน์ได้:

การสูญเสียการมองเห็นต่ำกว่า POF ในขณะที่ยังคงทนต่อการมีเพศสัมพันธ์ได้ดีกว่าใยแก้วธรรมดาที่มีแกนขนาดเล็ก

ใยแก้วธรรมดา: แกนซิลิกาและการหุ้มซิลิกา

ใยแก้วเกรดการสื่อสารทั่วไปโดยทั่วไปจะใช้แกนซิลิกาและการหุ้มซิลิกา

สำหรับระบบอุตสาหกรรมและการสื่อสารข้อมูลไฟเบอร์มัลติโหมด 50/125 µmเป็นจุดอ้างอิงทั่วไป การติดตั้งรุ่นเก่าอาจใช้ไฟเบอร์มัลติโหมด 62.5/125 µm

ใยแก้วแบบโหมดเดี่ยวใช้โหมดออปติคัลที่เล็กกว่ามากและได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่ต้องการระยะการส่งข้อมูลที่ยาวกว่ามากและการลดทอนที่ต่ำมาก

เมื่อเปรียบเทียบกับ POF และ HCS แล้ว ใยแก้วมัลติโหมดทั่วไปจะมีแกนที่เล็กกว่ามาก รูปทรงของตัวเชื่อมต่อ การจัดตำแหน่งไฟเบอร์ และการเชื่อมต่อแบบออปติคัลจึงต้องการความแม่นยำที่มากขึ้น

ประโยชน์ที่ได้รับคือการลดทอนที่ต่ำกว่ามากและเข้าถึงระบบนิเวศที่สมบูรณ์สำหรับการสื่อสารแบบออปติกที่มีแบนด์วิธสูงกว่าและระยะไกลกว่ามาก

การเปรียบเทียบโครงสร้าง POF, HCS และใยแก้ว

ค่าเหล่านี้เป็นตัวแทนมากกว่าค่าสากล ตระกูลไฟเบอร์และโครงสร้างสายเคเบิลที่แตกต่างกันอาจใช้ขนาดที่แตกต่างกัน

เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดการเชื่อมต่อและแหล่งกำเนิดแสงอย่างไร

เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางมีผลมากกว่าขนาดเส้นใยกายภาพ นอกจากนี้ยังส่งผลต่อความง่ายดายในการส่งแสงจากตัวส่งไปยังไฟเบอร์และจับไปที่ตัวรับ

ทำไม POF ขนาด 1 มม. จึงเชื่อมต่อได้ง่าย

POF ประมาณ 1 มม. นำเสนอเป้าหมายทางแสงที่มีขนาดใหญ่มาก

ซึ่งให้ความทนทานต่อการจัดตำแหน่งอย่างมากระหว่างตัวส่งสัญญาณ ตัวเชื่อมต่อ และแกนไฟเบอร์ ส่วนประกอบทางแสงทางอุตสาหกรรมจึงสามารถใช้อินเทอร์เฟซทางกลที่ค่อนข้างเรียบง่ายในขณะที่ยังคงรักษาการเชื่อมต่อทางแสงที่เชื่อถือได้

แกนขนาดใหญ่มีประโยชน์อย่างยิ่งในกรณีที่ต้องประกอบอุปกรณ์อย่างรวดเร็ว บริการภาคสนาม หรือบำรุงรักษาโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์การประมวลผลไฟเบอร์ที่มีความแม่นยำ

สำหรับการเชื่อมโยงการสื่อสารแบบสั้น การมีเพศสัมพันธ์ที่เรียบง่ายและทำซ้ำได้อาจมีความสำคัญมากกว่าการลดทอนทุกๆ เดซิเบลให้เหลือน้อยที่สุด

เหตุใด HCS ขนาด 200 µm จึงรักษาการเชื่อมต่อที่ง่ายกว่า

HCS ลดขนาดแกนได้อย่างมากเมื่อเทียบกับ POF แต่แกนขนาด 200 µm ยังคงใหญ่กว่าแกนขนาด 50 µm ที่พบในใยแก้วมัลติโหมดทั่วไปมาก

ดังนั้นจึงรักษาความทนทานต่อการคัปปลิ้งที่เป็นประโยชน์ ในขณะที่ได้รับประโยชน์จากการลดทอนของแกนซิลิกาที่ต่ำกว่า

สิ่งนี้ทำให้ HCS เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อทางอุตสาหกรรมบางประเภทที่เกินงบประมาณเชิงแสงในทางปฏิบัติหรือถึงขีดจำกัดของ POF แต่ไม่ต้องการสถาปัตยกรรมไฟเบอร์แบบโทรคมนาคมทั่วไป

เหตุใดใยแก้วขนาด 50/125 µm จึงต้องการความแม่นยำที่มากขึ้น

เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางแกนลดลงเหลือ 50 µm การจัดตำแหน่งเชิงกลจะมีความสำคัญมากขึ้น

ปลอกหุ้มตัวเชื่อมต่อ ใบหน้าปลายไฟเบอร์ และการจัดตำแหน่งตัวส่งสัญญาณจะต้องควบคุมเส้นทางแสงได้แม่นยำยิ่งขึ้น เนื่องจากพื้นที่รับมีขนาดเล็กกว่ามาก

ใยแก้วแบบเดิมยังคงให้ความน่าเชื่อถือที่ดีเยี่ยมในระบบอุตสาหกรรม แต่โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อที่มีการควบคุมอย่างแน่นหนามากกว่าระบบ POF ขนาด 1 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง ความคลาดเคลื่อนของการเชื่อมต่อ และความยาวคลื่นแสง

650 นาโนเมตร กับ 850 นาโนเมตร ขึ้นไป

การเลือกไฟเบอร์ไม่สามารถแยกออกจากการเลือกแหล่งกำเนิดแสงได้

PMMA POF อุตสาหกรรมมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับแสงสีแดงที่มองเห็นได้ประมาณ 650 นาโนเมตรและมักจับคู่กับเครื่องส่งสัญญาณ LED อุตสาหกรรมที่ออกแบบมาสำหรับช่วงความยาวคลื่นนี้

HCS ยังสามารถใช้ได้กับระบบออพติคอล 650 นาโนเมตร และมีจำหน่ายในรูปแบบที่เหมาะกับความยาวคลื่นโดยรอบ650 นาโนเมตรและ 850 นาโนเมตร.

ใยแก้วแบบมัลติโหมดทั่วไปใช้งานทั่วไป850 นาโนเมตรและ 1300 นาโนเมตรด้วยคลื่น 850 นาโนเมตรที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสื่อสารข้อมูลมัลติโหมดระยะสั้น

ใยแก้วแบบโหมดเดี่ยวมักเกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นรอบๆ1310 นาโนเมตร และ 1550 นาโนเมตรโดยที่การลดทอนที่ต่ำมากจะรองรับลิงก์ที่ยาวกว่ามาก

ในทางปฏิบัติ การเปลี่ยนเส้นใยอาจจำเป็นต้องตรวจสอบความยาวคลื่นของเครื่องส่งสัญญาณ ความไวของตัวรับสัญญาณ และอินเทอร์เฟซแบบออปติคัลที่สมบูรณ์

ไฟเบอร์ที่มีการลดทอนที่ต่ำกว่าจะไม่สามารถใช้งานร่วมกับตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลที่มีอยู่ได้โดยอัตโนมัติ

ไฟเบอร์ชนิดใดที่รองรับระยะการส่งข้อมูลที่ยาวที่สุด?

โดยทั่วไป ความสามารถในการส่งสัญญาณจะก้าวหน้าจาก POF ไปเป็น HCS ไปจนถึงใยแก้วแบบธรรมดา เมื่อการลดทอนแสงลดลง

อย่างไรก็ตาม ประเภทไฟเบอร์เพียงอย่างเดียวไม่ได้กำหนดระยะทางสูงสุดของการเชื่อมต่อแบบออปติกทางอุตสาหกรรม

เหตุใด POF จึงเป็นสื่อที่เข้าถึงระยะสั้นเป็นหลัก

PMMA POF ทั่วไปมีการลดทอนแสงค่อนข้างสูง

POF ทางอุตสาหกรรมที่เป็นตัวแทนสามารถขาดทุนได้โดยประมาณ150–200 เดซิเบล/กม. ประมาณ 650 นาโนเมตร.

หากแสดงผ่านระยะทางภายในเครื่องจักรที่สั้น ระดับการลดทอนนั้นอาจยังคงยอมรับได้อย่างสมบูรณ์ การสูญเสียเส้นใยที่สะสมมากกว่าร้อยเมตรมีความสำคัญมากขึ้น

ดังนั้น POF จึงเกี่ยวข้องกับการสื่อสารระดับอุปกรณ์ที่สั้นเป็นหลักมากกว่าแบ็คโบนแบบออปติคัลระยะไกล

การลดทอนที่สูงไม่ได้ทำให้ POF ด้อยกว่าทางเทคนิคในทุกการใช้งาน

หากเส้นทางที่ต้องการเป็นระยะทางหลายเมตรหรือหลายสิบเมตร การมีเพศสัมพันธ์ที่ง่ายกว่าและการสิ้นสุดที่ง่ายกว่าอาจมีค่ามากกว่าการลดทอนที่ต่ำกว่าของเส้นใยซิลิกาทั่วไป

HCS ขยายขอบเขตการเข้าถึงให้เหนือกว่า POF ได้อย่างไร

การแทนที่แกนโพลีเมอร์ด้วยซิลิกาจะช่วยลดการลดทอนลงอย่างมาก

เส้นใย HCS อุตสาหกรรมตัวแทนสามารถทำงานได้ในช่วง dB/km หลักเดียวขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและการสร้างเส้นใย

ซึ่งให้ระยะขอบเชิงแสงมากกว่า PMMA POF ทั่วไปอย่างมาก และช่วยให้ระบบ HCS รองรับการเชื่อมต่อที่ยาวขึ้น

สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรม HCS มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อระบบต้องการการเข้าถึงเพิ่มเติม แต่ยังคงได้ประโยชน์จากอินเทอร์เฟซแบบออปติคอลที่มีแกนค่อนข้างใหญ่

เหตุใดใยแก้วแบบธรรมดาจึงได้รับชัยชนะจากการเข้าถึงด้วยแสง

ใยแก้วแบบมัลติโหมดทั่วไปมีการลดทอนที่ต่ำกว่า

ไฟเบอร์มัลติโหมดตัวแทนขนาด 50/125 µm สามารถทำงานได้ในช่วง dB/km หลักเดียวต่ำขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและเกรดไฟเบอร์

เส้นใยซิลิกาโหมดเดี่ยวสามารถลดการลดทอนด้านล่างได้1 เดซิเบล/กมซึ่งมีค่าประมาณสองสามในสิบของเดซิเบลต่อกิโลเมตรที่ความยาวคลื่นการทำงานในโหมดเดียวทั่วไป

สำหรับการสื่อสารทางไกล ความแตกต่างเหล่านี้มีความสำคัญมากขึ้น

ภายในเครื่องจักรหรือระบบควบคุมที่มีเส้นทางแสงสั้น ความสามารถในการส่งสัญญาณระดับกิโลเมตรอาจให้ประโยชน์ในทางปฏิบัติเพียงเล็กน้อย

เหตุใดจึงไม่มีระยะทางสูงสุดสากล

การกำหนดระยะการส่งข้อมูลสูงสุดหนึ่งระยะให้กับไฟเบอร์แต่ละประเภทอาจเป็นเรื่องที่น่าสนใจ แต่นั่นอาจทำให้เข้าใจผิดได้

ระยะการเชื่อมต่อที่ใช้งานได้จริงขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์งบประมาณพลังงานแสง, รวมทั้ง:

• กำลังขับของเครื่องส่งสัญญาณ

• ความไวของผู้รับ;

• การลดทอนของเส้นใย

• การสูญเสียตัวเชื่อมต่อ

• ความยาวคลื่นปฏิบัติการ

• อุณหภูมิ;

• อัตราข้อมูล

• ขอบแสงที่ต้องการ

กลุ่มตัวรับส่งสัญญาณแสงที่แตกต่างกันจึงสามารถสร้างระยะทางที่แตกต่างกันมากโดยใช้ไฟเบอร์ประเภทเดียวกัน

ระบบ POF อาจรองรับได้เพียงไม่กี่สิบเมตรในแอปพลิเคชันเดียว ในขณะที่อีกระบบหนึ่งทำงานได้ไกลกว่า HCS อาจขยายระยะทางดังกล่าวได้มาก แต่ระยะเอื้อมที่แน่นอนนั้นยังคงถูกกำหนดโดยระบบตัวส่ง-ตัวรับที่สมบูรณ์

การเลือกไฟเบอร์จึงควรเริ่มต้นด้วยประสิทธิภาพการเชื่อมต่อแบบออปติคอลที่ต้องการ แทนที่จะเป็นตัวเลขระยะทางสากล

การเปรียบเทียบการลดทอน POF, HCS และใยแก้ว

ขนาดของการลดทอนแสงช่วยอธิบายว่าทำไมเทคโนโลยีไฟเบอร์เหล่านี้จึงมีแนวโน้มที่จะใช้ช่วงการใช้งานที่แตกต่างกัน

การลดทอนแสงและการเข้าถึงการส่งผ่านแสง

ตัวเลขเหล่านี้มีประโยชน์ในการทำความเข้าใจลำดับความสำคัญที่สัมพันธ์กัน ไม่ใช่เพื่อระบุการเชื่อมโยงทางอุตสาหกรรมโดยสมบูรณ์

การออกแบบจริงยังต้องพิจารณาการสูญเสียตัวเชื่อมต่อ คุณลักษณะของตัวรับส่งสัญญาณ อุณหภูมิในการทำงาน และอัตราข้อมูล

อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงการเลือกไฟเบอร์อย่างไร

อุณหภูมิเป็นหนึ่งในส่วนที่ง่ายเกินไปที่สุดของการเปรียบเทียบ POF, HCS และใยแก้ว

ไม่ถูกต้องที่จะสรุปว่าระบบ POF ทุกระบบมีขีดจำกัดอุณหภูมิต่ำกว่าระบบ HCS ทุกระบบ หรือการเลือกแกนแก้วจะช่วยแก้ไขข้อกำหนดด้านอุณหภูมิสูงได้โดยอัตโนมัติ

เหตุใดขีดจำกัดอุณหภูมิ POF จึงขึ้นอยู่กับระบบโพลีเมอร์

POF ประกอบด้วยวัสดุโพลีเมอร์ทั้งในใยแก้วนำแสงและโครงสร้างโดยรอบ

อุณหภูมิอาจส่งผลต่อการลดทอน คุณสมบัติทางกล และความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ผลิตภัณฑ์ POF อุตสาหกรรมมีจำหน่ายในโครงสร้างที่แตกต่างกัน และบางรุ่นได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีอุณหภูมิในการทำงานสูงถึงประมาณ+85°ซ.

คำถามที่เกี่ยวข้องจึงไม่ใช่แค่ว่า POF สามารถทนความร้อนได้หรือไม่

การตรวจสอบทางวิศวกรรมที่ถูกต้องคือว่าโครงสร้างไฟเบอร์และสายเคเบิล POF เฉพาะมีคุณสมบัติตามโปรไฟล์อุณหภูมิที่ต้องการ

อุณหภูมิการทำงานที่ต่อเนื่อง อุณหภูมิการสัมผัสสูงสุด และสภาวะการบริการที่คาดหวัง ล้วนต้องอยู่ภายในขีดจำกัดของระบบที่กำหนด

เมื่อ HCS สามารถขยายหน้าต่างอุณหภูมิได้

HCS แทนที่แกนแสงโพลีเมอร์ด้วยซิลิกา ซึ่งให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบเพิ่มเติม

อย่างไรก็ตาม การหุ้มโพลีเมอร์ สารเคลือบ บัฟเฟอร์ และแจ็คเก็ตเคเบิลยังคงสามารถกำหนดขีดจำกัดอุณหภูมิได้

ระบบเคเบิล HCS อุตสาหกรรมที่สมบูรณ์บางระบบอาจมีช่วงการทำงานอยู่ที่ประมาณ+80°ซในขณะที่โครงสร้างเส้นใย HCS แบบพิเศษสามารถขยายได้ประมาณ+125°ซ.

ดังนั้นการจัดอันดับอุณหภูมิ POF < HCS แบบธรรมดาจึงไม่น่าเชื่อถือ ความสามารถด้านอุณหภูมิที่แท้จริงขึ้นอยู่กับโครงสร้างไฟเบอร์และสายเคเบิลเฉพาะ

ความสามารถด้านอุณหภูมิขึ้นอยู่กับระบบไฟเบอร์ที่สมบูรณ์

เมื่อซิลิกาไฟเบอร์ชนิดพิเศษกลายเป็นสิ่งจำเป็น

เมื่อสภาพแวดล้อมเคลื่อนที่เกินกว่าความสามารถด้านอุณหภูมิของระบบเคเบิลที่ใช้โพลีเมอร์ทั่วไป เส้นใยซิลิกาชนิดพิเศษจึงมีความสำคัญมากขึ้น

เส้นใยซิลิกาที่มีการเคลือบอุณหภูมิสูงแบบพิเศษสามารถออกแบบสำหรับสภาพแวดล้อมที่เข้าถึงได้โดยประมาณ+300°ซในการใช้งานพิเศษบางอย่าง

ที่อุณหภูมิเหล่านี้ เทคโนโลยีการเคลือบ การสร้างบัฟเฟอร์ ขั้วต่อ และการป้องกันทางกลไกโดยรอบ กลายเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบระบบไฟเบอร์

เหตุใดการให้คะแนนของสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อจึงมีความสำคัญพอๆ กับวัสดุไฟเบอร์

แกนแสงเป็นเพียงส่วนหนึ่งของชุดประกอบไฟเบอร์อุตสาหกรรมสำเร็จรูปเท่านั้น

ระบบที่สมบูรณ์อาจรวมถึง:

• แกนกลาง;

• หุ้ม;

• เคลือบ;

• บัฟเฟอร์;

• สมาชิกที่แข็งแกร่ง

• แจ็คเก็ตเคเบิล

• ตัวขั้วต่อ;

• ปลอกโลหะ;

• โครงสร้างการเลิกจ้าง

อุณหภูมิของระบบที่ใช้งานได้จะถูกจำกัดโดยส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องในชุดประกอบที่สมบูรณ์

เมื่อข้อต่อ POF เข้าใกล้ขีดจำกัดอุณหภูมิที่กำหนด การเปลี่ยนไปใช้ HCS หรือระบบซิลิกาไฟเบอร์ที่เหมาะสมอาจทำให้มีช่วงการออกแบบที่กว้างขึ้น ยังคงต้องมีการตรวจสอบระบบสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อที่สมบูรณ์

ไฟเบอร์ชนิดใดที่จะยุติและติดตั้งได้ง่ายกว่า?

วิธีการติดตั้งส่งผลโดยตรงต่อความต้องการแรงงาน ความน่าเชื่อถือของภาคสนาม และกลยุทธ์การบำรุงรักษา

POF: การจัดการภาคสนามอย่างง่าย

POF แบบคอร์ขนาดใหญ่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการยกเลิกภาคสนามอย่างง่าย

ระบบตัวเชื่อมต่อ POF อุตสาหกรรมจำนวนมากสามารถประกอบได้โดยใช้ขั้นตอนการตัด ปอก หรือจีบที่ค่อนข้างง่าย แทนที่จะใช้อุปกรณ์ต่อประกบไฟเบอร์ที่มีความแม่นยำ

แกนขนาดใหญ่ยังทำให้การสิ้นสุดมีความทนทานต่อรูปแบบการจัดตำแหน่งขนาดเล็กมากขึ้น

สิ่งนี้มีประโยชน์ใน:

• การสร้างเครื่องจักร

• ประกอบตู้ควบคุม

• การบำรุงรักษาอุปกรณ์

• การทดแทนสนาม

• ลิงค์การสื่อสารอุตสาหกรรมสั้น ๆ

ในกรณีที่จำเป็นต้องเปลี่ยนสายเคเบิลที่เสียหายอย่างรวดเร็ว ความเรียบง่ายในการติดตั้งอาจกลายเป็นข้อได้เปรียบระดับระบบที่สำคัญ

HCS: การย้ำและผ่าเป็นจุดกึ่งกลาง

รองรับระบบ HCS บางระบบจีบและแยกการเลิกจ้าง

การออกแบบที่เข้ากันได้สามารถหลีกเลี่ยงขั้นตอนอีพ็อกซี่และการขัดเงา และอนุญาตให้มีการยุติสนามโดยใช้เครื่องมือช่างที่ค่อนข้างเรียบง่าย

ดังนั้น HCS จึงสามารถรวมแกนแสงซิลิกาและการลดทอนที่ต่ำกว่า POF มากเข้ากับวิธีการติดตั้งที่ออกแบบมาสำหรับการบริการภาคสนามทางอุตสาหกรรม

ไม่ใช่ทุกผลิตภัณฑ์ HCS จะใช้วิธีการสิ้นสุดแบบเดียวกัน ดังนั้นจึงต้องตรวจสอบตัวเชื่อมต่อและกระบวนการสิ้นสุดสำหรับระบบไฟเบอร์เฉพาะ

ใยแก้ว: ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งและการสิ้นสุดที่สูงขึ้น

ระบบใยแก้วแบบมัลติโหมดและโหมดเดี่ยวแบบธรรมดาใช้แกนออปติคอลที่เล็กกว่ามาก

คุณภาพของตัวเชื่อมต่อและการจัดตำแหน่งไฟเบอร์จึงมีความสำคัญมากขึ้น

ชุดประกอบใยแก้วที่เลิกผลิตจากโรงงานสามารถให้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยม แต่โดยปกติแล้ว การเชื่อมต่อภาคสนามจะต้องมีการควบคุมกระบวนการที่มากขึ้น

ในระบบที่ติดตั้งสายเคเบิลเพียงครั้งเดียวและแทบไม่ได้สัมผัสใดๆ สิ่งนี้อาจทำให้เกิดข้อเสียเล็กน้อย

ในกรณีที่มีการบริการหรือดัดแปลงอุปกรณ์บ่อยครั้ง ความเรียบง่ายในการยกเลิกอาจมีน้ำหนักมากกว่ามาก

การยุติและการติดตั้งภาคสนาม: POF กับ HCS กับใยแก้ว

ความน่าเชื่อถือทางกลในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม

ความน่าเชื่อถือทางกลไม่ควรลดลงเหลือเพียงแค่การเปรียบเทียบระหว่างพลาสติกกับแก้วเท่านั้น

โครงสร้างสายเคเบิลที่เสร็จสิ้นแล้วมีความสำคัญพอๆ กับวัสดุออปติคัลในตัวมันเอง

POF ได้รับประโยชน์จากโครงสร้างโพลีเมอร์ขนาดใหญ่และลักษณะการจัดการโดยทั่วไปที่ให้อภัย

เส้นใย HCS อุตสาหกรรมสามารถออกแบบให้ทนทานต่อการสั่นสะเทือน การเสียดสี การงอซ้ำๆ การรับแรงดึง และการสัมผัสสารเคมี

ใยแก้วแบบทั่วไปยังมีความน่าเชื่อถือสูงเมื่อได้รับการปกป้องด้วยบัฟเฟอร์ ส่วนเสริมความแข็งแรง และแจ็คเก็ตที่เหมาะสม

การเปรียบเทียบทางกลในทางปฏิบัติควรแยกคำถามสี่ข้อออกจากกัน:

1. ไฟเบอร์เปลือยมีพฤติกรรมอย่างไร?

2. สารเคลือบหรือบัฟเฟอร์ชนิดใดที่ช่วยปกป้องมัน?

3. ไฟเบอร์ถูกรวมเข้ากับสายเคเบิลที่เสร็จแล้วอย่างไร?

4. ตัวเชื่อมต่อหรือการสิ้นสุดมีความแข็งแกร่งแค่ไหน?

สายเคเบิลใยแก้วอุตสาหกรรมที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมอาจเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการมากกว่าสายเคเบิล POF ที่มีการป้องกันไม่เพียงพอ

วัสดุไฟเบอร์เพียงอย่างเดียวไม่ได้กำหนดความน่าเชื่อถือทางกล

POF กับ HCS กับต้นทุนใยแก้ว: เปรียบเทียบทั้งลิงค์ ไม่ใช่แค่สายเคเบิล

ราคาไฟเบอร์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของต้นทุนระบบเท่านั้น

การเปรียบเทียบที่มีความหมายควรรวมถึง:

• เครื่องส่งและรับสัญญาณแสง

• ขั้วต่อ;

• เครื่องมือยุติ;

• ข้อกำหนดทักษะช่างเทคนิค

• เวลาติดตั้ง;

• วิธีการซ่อมแซมภาคสนาม

• ข้อกำหนดการบำรุงรักษา

• ขอบแสง;

• จำเป็นต้องมีการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

สำหรับการเชื่อมโยงทางอุตสาหกรรมระยะสั้น POF สามารถมีความน่าสนใจในเชิงเศรษฐกิจได้ เนื่องจากส่วนประกอบทางแสงที่เรียบง่ายและการสิ้นสุดที่เรียบง่ายสามารถลดความซับซ้อนของระบบที่ติดตั้งได้

HCS อาจมีต้นทุนส่วนประกอบที่สูงกว่า แต่ให้ส่วนต่างแสงเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมโยงที่ยาวขึ้นโดยไม่ต้องย้ายไปยังสถาปัตยกรรมใยแก้วที่มีคอร์ขนาดเล็กกว่าโดยตรง

โดยทั่วไปใยแก้วแบบธรรมดาต้องการการควบคุมตัวเชื่อมต่อที่เข้มงวดมากขึ้น แต่การลดทอนที่ต่ำและระบบนิเวศทางแสงในวงกว้างจะมีคุณค่ามากขึ้นเมื่อความต้องการระยะทางและแบนด์วิธเพิ่มขึ้น

ด้วยเหตุนี้ ไฟเบอร์ที่มีราคาต่ำที่สุดจึงไม่จำเป็นต้องสร้างต้นทุนการเชื่อมต่อในการติดตั้งต่ำที่สุด ในขณะที่ไฟเบอร์ที่มีประสิทธิภาพด้านการมองเห็นที่ดีที่สุดอาจให้ความสามารถที่การเชื่อมต่อทางอุตสาหกรรมแบบสั้นไม่จำเป็นต้องใช้

เหตุใดอุปกรณ์อุตสาหกรรมยังคงใช้ POF สำหรับการสื่อสารระยะสั้น

ใยแก้วแบบธรรมดาให้การลดทอนที่ต่ำกว่า POF มาก แต่การเชื่อมต่อแบบออปติกทางอุตสาหกรรมจำนวนมากไม่ได้ออกแบบให้มีระยะการส่งข้อมูลสูงสุด

ภายในเครื่องจักร คอนเวอร์เตอร์ ระบบเซอร์โว ไดรฟ์ และอุปกรณ์อุตสาหกรรมอื่นๆ เส้นทางแสงอาจค่อนข้างสั้น

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ วิศวกรอาจให้ความสำคัญกับ:

• ความทนทานต่อข้อต่อขนาดใหญ่

• ขั้วต่อที่เรียบง่าย

• ประกอบอย่างรวดเร็ว

• บำรุงรักษาง่าย

• ประสิทธิภาพแสงระยะสั้นที่เพียงพอ

ในการเชื่อมโยงที่สั้นมาก ความแตกต่างระหว่างเส้นใยที่มีการสูญเสียสูงและการสูญเสียต่ำอาจมีความสำคัญในทางปฏิบัติน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับความยาวหลายร้อยเมตรหรือกิโลเมตร

POF ยังคงมีประโยชน์เนื่องจากสามารถแก้ไขปัญหาการปรับให้เหมาะสมที่แตกต่างกันได้

ไม่จำเป็นต้องแข่งขันกับใยแก้วโหมดเดี่ยวในระยะการส่งข้อมูลสูงสุด คุณค่าของมันอยู่ที่การให้การเชื่อมต่อแบบออปติกที่เรียบง่ายและใช้งานได้จริง โดยที่ระยะทางที่ต้องการยังอยู่ภายในงบประมาณแบบออปติกของระบบ

เมื่อใด HCS จะเป็นฝ่ายกลางที่ดีกว่า?

HCS จะมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อระบบที่ใช้ POF เริ่มพบกับข้อจำกัดด้านการมองเห็น แต่การใช้งานยังคงได้รับประโยชน์จากเส้นใยอุตสาหกรรมที่มีแกนหลักค่อนข้างใหญ่

การเปลี่ยนแปลงโดยทั่วไปสามารถเข้าใจได้ดังนี้:

POF ให้การเชื่อมต่อและการติดตั้งที่ง่ายดาย
↓
ระยะทางที่ต้องการหรือระยะขอบแสงเพิ่มขึ้น
↓
การลดทอน POF มีข้อจำกัด
↓
HCS นำเสนอแกนซิลิกาที่มีการสูญเสียน้อยกว่า ในขณะที่ยังคงรักษาเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่ค่อนข้างใหญ่ไว้ได้

HCS จึงอาจเหมาะสมเมื่อแอปพลิเคชันต้องการการผสมผสานของ:

• ระยะการส่งข้อมูลที่มากกว่า POF ทั่วไป

• การลดทอนแสงลดลงอย่างมาก

• ความเข้ากันได้กับระบบออปติคัลอุตสาหกรรม 650 นาโนเมตร

• ความทนทานต่อการเชื่อมต่อมากกว่าใยแก้ว 50/125 µm ทั่วไป

• การเลิกจ้างภาคปฏิบัติ;

• ความสามารถด้านสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติม

• ขอบแสงมากขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนไปใช้สถาปัตยกรรมไฟเบอร์แบบโทรคมนาคมทันที

HCS ไม่ได้ดีไปกว่า POF หรือใยแก้วทั่วไปในระดับสากล

สำหรับลิงค์สั้น ๆ ที่มีความเรียบง่ายครอบงำ POF อาจยังคงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่า

สำหรับการสื่อสารทางไกล แบนด์วิธสูง หรือความเข้ากันได้ของเครือข่ายออปติกมาตรฐาน ใยแก้วแบบธรรมดาอาจเหมาะสมกว่า

HCS จะมีคุณค่ามากที่สุดเมื่อข้อกำหนดการสมัครอยู่ระหว่างสองภูมิภาคนั้น

วิธีเลือกระหว่าง POF, HCS และใยแก้ว

วิธีการเลือกที่เชื่อถือได้มากที่สุดคือการประเมินการใช้งานที่สมบูรณ์ แทนที่จะเลือกโดยใช้วัสดุไฟเบอร์เพียงอย่างเดียว

กรอบการคัดเลือกเส้นใยอุตสาหกรรม: POF, HCS หรือใยแก้ว

1. กำหนดระยะการเชื่อมต่อที่ต้องการ

เริ่มต้นด้วยระยะการสื่อสารทางกายภาพและระยะขอบแสงที่ต้องการ

ลิงค์อุปกรณ์ภายในแบบสั้นมักจะเข้ากันได้กับ POF

เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น HCS จะดูน่าดึงดูดมากขึ้นเนื่องจากมีการลดทอนลงมาก

สำหรับการเชื่อมต่อที่ยาวขึ้น โดยทั่วไปแล้วใยแก้วแบบมัลติโหมดหรือโหมดเดี่ยวทั่วไปจะให้ประสิทธิภาพการมองเห็นที่แข็งแกร่งที่สุด

2. กำหนดช่วงอุณหภูมิ

ตรวจสอบ:

• อุณหภูมิการทำงานขั้นต่ำ

• อุณหภูมิต่อเนื่องสูงสุด

• อุณหภูมิสูงสุดชั่วคราว

• เงื่อนไขการบริการที่คาดหวัง

อย่าถือว่าวัสดุแกนไฟเบอร์เพียงอย่างเดียวเป็นตัวกำหนดผลลัพธ์

ระบบไฟเบอร