Fiber Optik Kablo Nedir? Türleri ve Çalışma Prensipleri Nasıldır?

Modern iletişim teknolojilerinin temelinde yer alan Fiber Optik Kablolar, veri iletimini ışık hızında gerçekleştiren benzersiz bir altyapı sunar. Bu kabloların çekirdeği (Core), Silisyum Dioxide (SiO₂) adı verilen ileri teknoloji bir malzemeden oluşur. SiO₂, cam malzemeler arasında en yüksek ışık geçirgenliğine ve en düşük sinyal kaybına sahip olmasıyla dikkat çeker. Bu özellikleri, Fiber Optik Kabloları yüksek hızda, güvenilir ve verimli veri iletimi için vazgeçilmez kılar.

Silisyum Dioxide (SiO₂), hem fiziksel hem de optik özellikleriyle, Fiber Optik teknolojilerinin performansını belirleyen ana unsurlardan biridir. Işığı neredeyse kayıpsız bir şekilde iletebilmesi, uzun mesafelerde bile veri iletimini mümkün hale getirir. Ayrıca, SiO₂'nin saflık derecesi, sinyal kaybını en aza indirerek telekomünikasyon, veri merkezleri ve bant genişliğine sahip Network alt yapılarında üstün bir çözüm sunar. Fiber Optik Kablolar'ın bu ileri teknolojili yapısı, dijital çağın ihtiyaçlarını karşılamada merkezi bir rol oynar.

Silisyum Dioxide (SiO₂) ve Optik Performans

Silisyum Dioxide (SiO₂), Fiber Optik Kablolar'ın çekirdek yapısında kullanılan en kritik malzemelerden biridir. Yüksek saflıkta işlenmiş bu malzeme, ışık dalgalarını iletmek için mükemmel bir optik ortam sunar. Cam malzemeler arasında öne çıkan özelliklerinden biri, ışığın çok düşük bir kırılma ve absorpsiyon kaybıyla iletilmesine olanak tanımasıdır. Bu durum, Fiber Optik Kablolar'da sinyal kaybını en aza indirerek veri iletim mesafelerini artırır ve performansı maksimum düzeye çıkarır.

Yapısal Özellikler: Termal Dayanıklılık ve Kimyasal Kararlılık

SiO₂'nin yapısal özellikleri, onun termal dayanıklılığı ve kimyasal kararlılığı ile de dikkat çeker. Camın erime noktası oldukça yüksek olduğu için, yüksek sıcaklık altında bile mekanik bütünlüğünü korur. Ayrıca, kimyasal olarak inert bir yapıya sahip olması sayesinde, nem ve çevresel etmenlerden etkilenmez. Bu özellikler, Fiber Optik Kablolar'ın hem dış hem de iç ortamlarda güvenilir bir şekilde kullanılmasını sağlar.

Saflaştırma Süreci ve Işık İletimi

Optik özellikler açısından SiO₂'nin saflaştırılması, ışık iletiminde çok önemli bir rol oynar. Saflaştırma sırasında, malzeme içerisindeki mikroskobik safsızlıklar ve gaz kalıntıları azaltılır. Bu süreç, ışığın belirli dalga boylarında daha az saçılmasını ve emilmesini sağlar. Böylece, veri iletimi sırasında gecikmeler ve kayıplar minimum seviyede tutulur. Özellikle telekomünikasyon ve yüksek bant genişliği gerektiren uygulamalarda, bu düşük kayıp oranı kritik bir öneme sahiptir.

Mekanik Dayanıklılık ve Uygulama Alanları

SiO₂ malzemenin mekanik dayanıklılığı, Fiber Optik teknolojilerinde eşsiz kılar. Yüksek elastik modülü, kabloya esneklik kazandırırken aynı zamanda kırılmalara karşı direnç sağlar. Bu durum, uzun metrajlı kablo döşemelerinde ve sert koşullarda bile üstün bir performans sunar. Silisyum Dioxide 'in bu özellikleri, modern iletişim altyapılarında tercih edilmesinin en önemli nedenlerinden biridir.

Elektromanyetik Parazit Direnci

Silisyum Dioxide (SiO₂) malzemesinin kullanılması, Fiber Optik Kabloların elektromanyetik parazitlere karşı dirençli olmasını sağlar. Bu özellik, yoğun elektromanyetik alanların bulunduğu endüstriyel ortamlarda bile güvenilir veri iletimi sunar. Ayrıca, Silisyum Dioxide (SiO₂) bazlı Fiber Optik Kablolar, nem ve rutubet gibi çevresel faktörlerden etkilenmez ve stabil bir bağlantı sağlar. Bu nedenle, Fiber Optik Kablolar, çevresel şartların ağır olduğu yerlerde bile güvenilir bir iletişim çözümü sunar.

Yüksek Bant Genişliği ve Performans Avantajı

Fiber Optik Kabloların sağladığı en büyük avantajlardan biri, yüksek bant genişliğidir. CAT bakır kablolarla kıyaslandığında, Fiber Optik Kablolar çok daha geniş bant genişlikleri sunar ve kilometrelerce mesafeye veri iletebilir. CAT Kablolar, en fazla 100 Metre mesafeye veri taşıyabilirken, Fiber Optik Kablolar bu sınırlamayı ortadan kaldırır. Uzun mesafeli veri iletiminde, Fiber Optik Kabloların üstün performansı kendini açıkça gösterir. Bu kablolar, ışık hızında veri iletimi sağlayarak uzak mesafelere yüksek hızlı ve kayıpsız veri aktarımı gerçekleştirir.

Veri Merkezlerinden Sağlık Sektörüne

Fiber Optik Kablolar, sağlık alanında da önemli bir rol oynamaktadır. Tıbbi görüntüleme cihazları, yüksek çözünürlüklü görüntülerin hızlı ve güvenilir bir şekilde iletilmesi için Fiber Optik Kabloları kullanır. Bu kablolar, ayrıca askeri iletişim sistemlerinde, havaalanı radar sistemlerinde ve enerji sektöründe de yaygın olarak kullanılmaktadır. Fiber Optik Kablolar, güvenilir ve hızlı veri iletimi sağlayarak bu kritik alanlarda kesintisiz hizmet sunar.

Gelecek Nesil İletişim Çözümleri

Sonuç olarak, Fiber Optik Kabloların performansının ardındaki sır, Silisyum Dioxide (SiO₂) malzemesinin üstün optik özelliklerinde ve çekirdek (Core) yapısında gizlidir. Bu ileri teknoloji malzeme ve yapı, modern iletişim sistemlerinin hızını ve güvenilirliğini artırarak, gelecekte de dijital dünyanın vazgeçilmez bir parçası olmaya devam edecektir. Fiber Optik Kablolar, veri iletiminde devrim yaratan özellikleri ile okuyucuları şaşırtacak ve etkileyici bir teknolojik çözüm sunacaktır. Bu kablolar, dijital çağın hızını ve güvenilirliğini en üst seviyeye taşıyarak, yeni nesil iletişim altyapılarının temelini oluşturacaktır.  

Fiber Optik Kablo Türleri

1- Zipcord Fiber Optik Kablo

Zipcord Fiber Optic kablo, yan yana yapıştırılmış iki ayrı Jacket’li Fiber hattından oluşur ve Dublex haberleşme sağlar. Bu iki hat; biri TX, diğeri RX olacak şekilde veri gönderimi ve alımı için ayrılmıştır. Böylece bağlantı boyunca Full-Duplex iletişim gerçekleşir. Genellikle Multimode ya da Singlemode yapıda üretilir ve sonlandırmaları, LC-LC veya LC-SC gibi konnektör tipleriyle yapılır.

En çok Switch-to-Switch ya da Transceiver-to-Device bağlantılarında tercih edilir. Örneğin, bir Switch’e takılı SFP modülden çıkan Fiber kablonun, doğrudan bir server üzerindeki 10G optik Port'a bağlanması, bir Transceiver-to-Device bağlantısıdır.

Kablonun dış katmanı çoğunlukla LSZH (Low Smoke Zero Halogen) olarak tasarlanır, yani yanma sırasında zehirli gaz çıkarmaz. Bu özellik, Zipcord kabloları sistem odaları gibi kapalı ortamlarda güvenle kullanılabilir hale getirir. Jacket yapısı hem kabloyu korur hem de iki hattı bir arada tutarak düzenli kablolama yapmayı kolaylaştırır. Renkli Jacket kullanımı sayesinde hangi hattın TX, hangisinin RX olduğunu ayırt etmek pratikleşir, karışıklık riski azalır.

Her Fiber hattı Core, Cladding ve Buffer gibi katmanlarıyla bağımsız bir optik yol taşır. Fiber cam yapıda olduğu için fiziksel darbeye hassastır. Bu yüzden Zipcord yapısında genellikle Aramid Yarn gibi ekstra mukavemet sağlayan malzemeler kullanılır. Bu da kabloya çekmeye ve bükülmeye karşı dayanıklılık kazandırır. Minimum bend radius’a dikkat edilmesi gerekir, aksi halde insertion loss artabilir ve bağlantı kalitesi düşer.

En sık kullanıldığı senaryolar kısa mesafeli bağlantılardır. Özellikle Patch Panel-to-Switch gibi sistem odası içi geçişlerde tercih edilir. Hem montaj kolaylığı sağlar hem de konektör hizalaması gibi kritik işlemlerde hata riskini azaltır.

Jacket’ler, gerektiğinde kolayca ayrılarak farklı konnektörlerle asimetrik sonlandırmalar da yapılabilir. Yani, Zipcord kabloda iki Fiber hattı yan yana yapışıktır. Bu Jacket’ler (dış kılıflar) istenirse ayrılabilir. Böylece her bir Fiber hattına farklı türde konnektör takılabilir.

Örneğin, bir uca LC konektör, diğer uca SC konektör takmak istiyorsan, kablonun uç kısmındaki hatları ayırırsın ve her birini ayrı şekilde sonlandırırsın. Bu da asimetrik sonlandırma olur. Amaç, kabloyu bağlanacağı cihazlara uygun konnektörlerle esnek şekilde uyarlayabilmektir. Özetle, cihazların Port yapısına göre kabloyu dönüştürmektir.

Bu tür asimetrik sonlandırmalar genellikle şu durumlarda istenir ve yapılır:

1. Farklı nesil cihazlar birbiriyle bağlanacaksa 

Eski bir cihazda SC Port varken, yeni nesil cihazda LC Port olabilir. Aradaki Fiber bağlantıyı gerçekleştirmek için kablonun bir ucuna SC, diğer ucuna LC konektör takılır.

2. Mevcut altyapıya uyum sağlamak gerekiyorsa   

Örneğin Patch Panel tarafında hep SC konnektörler kullanılmış ama yeni alınan Switch'lerde LC Port'lar var. Paneli değiştirmek yerine kablonun bir ucunu SC, diğer ucunu LC yaparak mevcut altyapı korunur.

3. Stokta sınırlı sayıda kablo varsa 

Eldeki Fiber kablolar LC-LC olarak üretilmişse ve bir uçta SC gerekiyorsa Jacket, ayrılarak sadece bir uç yeniden sonlandırılır. Böylece yeni kablo almadan iş çözülür.

4. Geçici kurulum veya test senaryolarında  

Test edilen cihazlar farklı Port tipleri kullanıyorsa, tek kabloyla hepsine bağlantı sağlamak için uçlar farklı konnektörle bitirilir.

5. Maliyet ve zaman tasarrufu

Tüm altyapıyı değiştirip Port tiplerini standardize etmek yerine, kabloyu cihazlara uydurmak pratik ve ekonomik bir çözümdür.

Bu tür çözümler, genelde sistem odalarında veya veri merkezi kurulumlarında altyapı çeşitliliği olan ortamlarda karşımıza çıkar.

Genel yapısı itibarıyla hem kullanım kolaylığı hem de optik performans açısından oldukça dengeli bir seçenektir. Fiber altyapı kurulumlarında, görünce ne olduğunu anladığın ve düşünmeden kullanabildiğin nadir kablo tiplerinden biridir.



Bir Zipcord Fiber Optik Kablo (içten dışa doğru) 4 katmandan meydana gelir.


 

✅ Çekirdek - Kıl (Core)

Fiber Optik Kablolar'ın en iç katmanı olan Çekirdek (Core), ışığın iletildiği ve veri transferinin gerçekleştiği temel bileşendir. Çekirdek, Silisyum Dioxide (SiO₂) gibi yüksek saflıkta cam malzemeden üretilir. Bu malzeme, optik özellikleriyle dikkat çeker ve ışığın minimum kayıpla iletilmesini sağlar. SiO₂, düşük kırılma kaybı ve yüksek ışık geçirgenliği sayesinde veri sinyallerinin uzun mesafelerde dahi kayıpsız bir şekilde taşınmasını mümkün kılar.

Çekirdeğin çapı, Fiber Optik Kablolar'ın türüne göre değişir. Multimode Fiber Optik Kablolar genellikle 50-62.5 (µm) mikrometre çapında bir çekirdeğe sahipken, Singlemode Fiber Optik Kablolarda bu çap sadece 9 (µm) mikrometredir. Dar çaplı çekirdek, Singlemode Fiber Optik Kabloların daha uzak mesafelerde yüksek performans göstermesini sağlar. Bunun yanı sıra, çekirdekte kullanılan malzemenin saflık oranı, ışığın belirli bir dalga boyunda daha verimli iletilmesini mümkün kılar ve sinyal zayıflamasını en aza indirir. Bu yapı, telekomünikasyon ağları, veri merkezleri ve geniş bant iletişim altyapılarında kritik bir rol oynar.

✅ Kılıf (Cladding)

Çekirdeği saran ve Fiber Optik Kablolar'ın optik verimliliğini artıran Kılıf (Cladding), çekirdekten yayılan ışığın dışarı kaçmasını önleyen bir kaplama yapıdır. Cladding, çekirdek ile farklı bir kırılma indisine sahiptir. Bu kırılma indeksi farkı, Total Internal Reflection (Tam İç Yansıma) prensibini devreye sokar. Işık, çekirdek içerisinde çok düşük kayıplarla yansıyarak ilerler ve dış ortama kaçmaz.

Kılıfın malzemesi genellikle çekirdekle aynı türden camdır ancak farklı bir optik yoğunluğa sahiptir. Kılıf, Fiber Optik Kablolar'ın sinyal kaybını minimuma indirmesinin yanı sıra veri iletimindeki sürekliliği de sağlar. Kılıfın kalınlığı ve optik yoğunluğu, kablonun performansını ve kullanılacağı ortamı belirler. Örneğin, dış mekan Fiber Optik Kablolar'da, Cladding malzemesi daha dayanıklı bir yapıda seçilerek çevresel etkilere karşı ek koruma sağlanabilir.

✅ Güçlendirme Katmanı (Strengthening)

Fiber Optik Kablolar'ın iç yapılarını koruma altına almak için kullanılan Güçlendirme Katmanı (Strengthening), fiziksel dayanıklılık ve güvenlik sağlar. Bu katman, Fiber Optik Kablolar'ın gerilme, çekilme ve yüke maruz kalma gibi durumlarda zarar görmesini önler. Güçlendirme bileşenleri genellikle Aramid Fiber (Kevlar) veya Cam Elyaf gibi yüksek mukavemetli malzemelerden üretilir.

Aramid Fiber (Kevlar), Fiber Optik Kablolar'da kullanılan en dayanıklı ve hafif malzemelerden biridir. Mekanik hasarlara karşı üstün koruma sağlarken, kablonun esnekliğini de korur. Bu malzeme, yüksek gerilme dayanımı sayesinde Fiber Optik Kablolar'ın çekme, bükülme ve gerilme gibi fiziksel streslere karşı dirençli olmasını sağlar. Aynı zamanda, Kevlar'ın yapısı ısıya dayanıklı olup, aşırı sıcaklık koşullarında bile performansından ödün vermez.

Kevlar, cam elyafı gibi malzemelere kıyasla çok daha hafif bir yapıya sahip olmasına rağmen, çelikten birkaç kat daha güçlüdür. Bu özellik, Fiber Optik Kablolar'ın uzun mesafelerde döşenmesi sırasında önemli bir avantaj sunar. Ayrıca Kevlar lifleri, kabloların yük taşıma kapasitesini artırarak iç bileşenlerin korunmasına yardımcı olur. Özellikle çekirdek (Core) ve kılıf (Cladding) yapılarının zarar görmesini önlemek için kritik bir rol oynar.

Aramid Fiber'in kullanıldığı Fiber Optik Kablolar, zorlu çevre koşullarında bile güvenilirliklerini korur. Hem iç hem de dış mekan uygulamalarında tercih edilmesinin sebebi, hafifliği ile dayanıklılığı mükemmel bir dengede sunmasıdır. Bu özellikleri sayesinde Kevlar; bazlı Fiber Optik Kablolar, modern iletişim altyapılarında vazgeçilmez bir bileşen olarak karşımıza çıkar. 

Güçlendirme Katmanı, çekirdeği ve Cladding yapısını mekanik hasarlardan korurken aynı zamanda kablo montajı sırasında oluşabilecek olumsuzluklara karşı da dayanıklılık sunar. Özellikle uzun mesafeli Fiber Optik Kablo döşemelerinde, bu katman kritik bir rol oynar. Kablonun esnekliğini azaltmadan koruma sağlayan bu yapı, aynı zamanda ağır dış çevre koşullarında Fiber Optik Kablolar'ın güvenilirliğini artırır.

✅ Dış Kaplama (Coating)

Fiber Optik Kablolar'ın en dış katmanı olan Kaplama (Coating), çekirdeği (Core) ve kaplama yapıyı (Cladding) çevresel etkilerden koruyan bir dış kılıftır. Coating, kablonun nem, sıcaklık değişimleri, kimyasal maddeler ve mekanik aşınmalardan etkilenmemesini sağlar. Bu yapı genellikle PVC (Polivinil Klorür) veya LSZH (Low Smoke Zero Halogen) gibi malzemelerden üretilir.

Kaplama malzemesi, Fiber Optik Kablolar'ın kullanılacağı ortama göre farklılık gösterebilir. İç mekan Fiber Optik Kablolar'da daha esnek ve hafif malzemeler tercih edilirken, dış mekan uygulamalarında UV ışınlarına dayanıklı ve su geçirmez kaplamalar kullanılır. Coating ayrıca, kablonun yangın güvenliği standartlarına uygun olmasını sağlar. Özellikle LSZH malzemeler, düşük duman yoğunluğu ve halojen içermeyen yapıları sayesinde yangın sırasında güvenliği artırır.

Kaplama katmanının kalınlığı ve dayanıklılığı, Fiber Optik Kablolar'ın kullanım ömrünü doğrudan etkiler. Uzun yıllar boyunca yüksek performansla çalışması beklenen bu kabloların dış kaplaması, aynı zamanda montaj sırasında oluşabilecek aşınmalara karşı da direnç sağlar.

2- Çok Çekirdekli (Multi-Core) Fiber Optik Kablolar

Çok çekirdekli (Multi-Core) Fiber Optik kablolar, tek bir fiziksel yapının içine onlarca hatta yüzlerce birbirinden bağımsız Core yerleştirilerek tasarlanır. Her Core, kendi başına ayrı bir optik sinyal taşır ve bu sinyallerin birbirine karışmaması için her biri Cladding adı verilen özel yapılarla birbirinden ayrılır. Amaç, aynı dış kablo form faktörü korunarak toplam veri kapasitesini katmanlı şekilde artırmaktır. Bu yapı, klasik tek Core’lu Fiber’lerin sınırlarına yaklaşıldığında, fiziksel kablo kalınlığını büyütmeden taşıma kapasitesini artırmak için tercih edilir.

Bu kablolar genellikle Submarine Fiber sistemlerinde kullanılır. Okyanus altına binlerce kilometre boyunca döşenen bu kablolar, ülkeler arası veri trafiğini tek kablo üzerinden taşımayı mümkün hale getirir. İçinde onlarca hatta yüzlerce Core bulunabilir. Bu sayede tek kablonun sağladığı toplam Bandwidth (bant genişliği), onlarca Terabit seviyesine çıkartılabilir. Aynı fiziksel güzergah üzerinden birden fazla bağımsız iletişim hattı kurulmuş olur. Ayrıca Multi-Core tasarımlar, uzun mesafe amplifikasyon mimarileriyle birlikte kullanıldığında, her Core için ayrı Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) uygulamaları yapılabilir.

Çok çekirdekli kabloları günlük hayatta bir veri merkezinde ya da sıradan bir kampüs içinde görmezsin. Bu yapı, büyük operatörlerin, deniz altı altyapı sağlayıcılarının ya da kıtalar arası servis taşıyan omurga şirketlerinin alanına girer. Kullanıcı tarafında fark edilen şey, aslında bu devasa iletim hatlarının görünmeyen katkısıdır. Bir okyanusun altından geçen tek bir kablonun, aynı anda birkaç ülkenin trafiğini taşıyabildiğini düşünmek, bu mimarinin neyi hedeflediğini anlatmak için yeterlidir. 

12 Core Çok çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo

12 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo, dış mekan uygulamaları için tasarlanmış ve zorlu çevre koşullarına dayanıklı bir yapıya sahiptir. Kablonun katmanları, veri iletiminde güvenilirlik, dayanıklılık ve performansı en üst düzeye çıkaracak şekilde optimize edilmiştir.

Bu çok katmanlı tasarım, 12 Core Fiber Optik Kablo'nun yüksek performansını ve uzun ömürlü yapısını garanti altına alarak telekomünikasyon, veri merkezleri ve endüstriyel Network'ler gibi kritik uygulamalarda güvenilir bir çözüm sunar.

48 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo

48 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo, zorlu dış mekan koşullarında yüksek performans ve dayanıklılık sağlamak için tasarlanmıştır. Kablonun çok katmanlı yapısı, veri iletiminde güvenilirliği ve fiziksel dayanıklılığı bir araya getirir.

Bu kompleks yapı, 48 çekirdekli Fiber Optik Kablo'nun büyük veri yoğunluğunu taşırken aynı zamanda çevresel faktörlere karşı mükemmel bir koruma sağlamasına olanak tanır. Telekomünikasyon, veri merkezleri ve endüstriyel ağlar gibi kritik alanlarda tercih edilir.

144 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo

144 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo, yüksek veri yoğunluğu ve dayanıklılık gerektiren dış mekan uygulamaları için tasarlanmış, üstün bir yapıya sahiptir. Bu kablo, çok sayıda çekirdeği bir araya getirerek geniş bant veri iletiminde kritik bir çözüm sunar.

Bu detaylı ve dayanıklı katman yapısı, 144 Core Fiber Optik Kablo'nun büyük veri yoğunluğunu yönetmesini ve zorlu çevre koşullarında dahi güvenilir veri iletimi sağlamasını mümkün kılar. Telekomünikasyon, veri merkezleri ve geniş kapsamlı endüstriyel ağ uygulamaları için ideal bir çözümdür.

216 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo

216 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo, yüksek yoğunluklu veri iletimi ve dayanıklılık gerektiren uygulamalar için geliştirilmiş bir tasarıma sahiptir. Kablonun katmanları, veri güvenliğini artırırken zorlu çevre koşullarında uzun süreli kullanım için optimize edilmiştir.

216 çekirdekli bu Fiber Optik Kablo, yoğun veri taşıma kapasitesi ve çevresel dayanıklılığı ile telekomünikasyon, veri merkezleri ve geniş ölçekli endüstriyel Network uygulamaları için ideal bir çözüm sunar. Kablo tasarımı, hem performans hem de güvenilirlik açısından üstün bir deneyim sağlar.



Fiber Optik Kabloların yapısını oluşturan katmanlar, hem dayanıklılık hem de veri iletiminde maksimum verimlilik sağlamak için özel olarak tasarlanmıştır. Her bir katman, kablonun çevresel koşullara uyum sağlamasına, mekanik zorlanmalara karşı direnç göstermesine ve veri kaybını minimuma indirmesine katkıda bulunur. Şimdi, bu katmanların detaylarına ve her birinin sağladığı işlevlere daha yakından göz atalım.

✅ Central Strength Member (A1): Kablonun merkezindeki yapısal destek elemanıdır ve kabloya gerilme dayanımı kazandırır. Bu eleman, Fiber'lerin korunmasını sağlayarak uzun mesafeli döşemelerde dahi iç yapıların hasar görmesini önler.

✅ Fibres (A2): Veri iletiminin gerçekleştiği anahtar bileşenlerdir. Yüksek saflıktaki Silisyum Dioxide (SiO₂) malzemeden üretilmiş olan bu Fiber'ler, ışığı düşük kayıpla ileterek maksimum performans sağlar.

✅ Loose Tube (A3): Fiber'leri koruyan ve dış etkenlerden izole eden esnek bir yapıdır. Bu katman, Fiber'lerin serbestçe hareket etmesini sağlayarak bükülme ve gerilmelere karşı direnç sunar.

✅ Jelly Compound (A4): Kablo içerisindeki boşlukları doldurarak nem ve su gibi çevresel faktörlerin Fiber'lere ulaşmasını engeller. Bu yapı, kablonun uzun ömürlü olmasına katkı sağlar.

✅ Aramid Yarn (A5): Kablonun mekanik dayanıklılığını artıran güçlü liflerden oluşur. Çekme ve gerilme kuvvetlerine karşı koruma sağlayarak Fiber yapının güvenliğini garanti eder.

✅ Corrugated Steel Tape (A6): Kabloyu fiziksel darbelere, ezilmeye ve çevresel tehlikelere karşı koruyan bir zırh katmanıdır. Bu çelik bant, dış mekan uygulamalarında kablo güvenilirliğini artırır.

✅ Outer Jacket PE (A7): Kablonun en dış katmanıdır ve çevresel etkilere karşı üst düzey koruma sağlar. Polietilen malzemeden üretilmiş olan bu kaplama, UV ışınlarına, neme ve kimyasallara karşı dayanıklıdır.

Fiber Optik Kablo Çeşitleri ve Kılıf (Cladding) - Çekirdek (Core) Çapları

Günümüzde Multimode (çoklu mod) Fiber Optik Kablo ve Singlemode (tekli mod) Fiber Optik Kablo olmak üzere iki çeşit Fiber optik kablo vardır.

1- Multimode Fiber Optik Kablo

125 (µm) mikrometre ya da mikron dış çap (Cladding Diameter) ; 62.5 (µm)  ile 50 (µm) çekirdek çapı (Core Diameter)  ve 850 ile 1300 Nanometre Wave Length (dalga boyu) değerlerine sahip olup Core (çekirdek), Singlemode'a oranla çok daha geniştir. Multimode Fiber kablolar, indis yapılarılarına göre iki gruba ayrılır.

1.1- Kademe İndisli (Step-Index) Multimode Fiber Optik Kablo

Step-Index yapısındaki Multimode Fiber kablolar, ışığın içine girmesi için geniş bir açı aralığına sahiptir. Bu da Fiber'e daha fazla ışığın giriş yapabilmesini sağlar. Işık, Core (çekirdek) ve Cladding (kılıf) arasındaki sınırda, belli bir açıyla yansıyacak şekilde ilerler. Eğer ışık bu sınıra kritik açıdan daha büyük bir açıyla çarparsa, Core içinde zikzak çizerek yoluna devam eder ve her çarpmada tekrar tekrar yansır.

Fiber optik kablolarda ışık, Core (çekirdek) ve Cladding (kılıf) arasındaki sınırda sürekli olarak yansıyarak ilerler. Ama bu yansımanın gerçekleşmesi, ışığın o sınıra hangi açıyla çarptığına bağlıdır. Buradaki kilit kavram, kritik açıdır.

Kritik açı, ışığın içeride kalmasıyla dışarı kaçması arasındaki sınır açıdır. Eğer ışık, bu açıdan daha büyük bir açıyla sınıra çarparsa, içeride kalır ve yansımaya devam eder. Eğer daha küçük bir açıyla gelirse, Cladding’e geçer ve kaybolur.

Gözünde Canlandırman için duvardan top sektirdiğini düşün.

👉 Eğer topu duvara çok dik atarsan, yani neredeyse düz çarparsa top, sekmez.

👉 Topu eğik bir şekilde atarsan, yani daha yatay çarparsa top, sekerek ilerler.

İşte Fiber içindeki ışık da aynı mantıkla çalışır.

👉 Eğik çarpışma → Kritik açıdan büyük → Işık içeride yansır ve yoluna devam eder.

👉 Dik çarpışma → Kritik açıdan küçük → Işık dışarı kaçar, sinyal kaybolur.

Yani kritik açıdan daha büyük bir açıyla çarpmak demek, ışığın sınır yüzeyine daha yatay gelmesi demektir. Bu durumda ışık içeride kalır, Fiber boyunca ilerlemeye devam eder. Fiber optik sistemlerde de istenen tam olarak budur; Sinyalin içeride yansıyıp, ucuna kadar ulaşması.

Ama işler her zaman bu kadar düzgün gitmeyebilir. Yani her zaman ideal senaryo gerçekleşmeyebilir. Işığın sürekli içeride yansıyıp sorunsuz ilerlemesi beklenirken, bazı durumlarda bu olmaz. Örneğin:

✔ Işık, yanlış açıyla gelirse

➥ Lansman açısı hatalıysa: Işık kaynağından (örneğin bir LED ya da Laser) Fiber'e gönderilen ışığın açısı düzgün ayarlanmazsa, ışık kritik açıdan küçük bir açıyla çarpabilir ve Cladding'e sızabilir.

➥ Connector (konektör) düzgün hizalanmamışsa: Fiber'ler bağlanırken uçlar tam hizalanmazsa, ışığın girişi bozulur.

➥ Kablo bükülmüşse: Fiber çok keskin bir şekilde bükülmüşse, içerdeki açıların dengesi bozulur. Işık olması gerektiği gibi yansıyamaz.

✔ Malzeme kusurları varsa

➥ Core ve Cladding kalitesi düşükse: Refractive Index farkı tam net ayrılmamışsa (yani ışığın içeride yansıyabilmesi için gereken kırıcılık farkı zayıfsa), ışık daha kolay dışarı kaçar.

➥ Üretim sırasında mikro çatlaklar oluşmuşsa: Işığın düzgün ilerlemesini engeller. Bu da hem saçılmaya hem de zayıflamaya yol açar.

➥ Contamination (kirlenme): Fiber ucu kirliyse veya toz varsa, bu da ışığın doğru açıyla girişini engeller.

✔ Fiziksel şartlar uygunsuzsa

➥ Aşırı sıcaklık farkları: Fiber malzemeleri genleşip daralabilir, bu da ışığın yönünü etkiler.

➥ Titreşim veya dış baskı: Kabloya basınç uygulanırsa, iç yapısı bozulur ve ışığın yansıma açıları değişir.

➥ Dış ortamdaki nem, rutubet: Eğer Fiber yapısı iyi yalıtılmamışsa, dış çevre faktörleri de optik özellikleri bozabilir.

Bu tür olasılıklarda ışık, içeride kalmak yerine dışarı kaçar ve bu da sinyal kaybına yol açar.

Bu yüzden Step-Index Multimode Fiber kablolar, daha çok kısa mesafeli bağlantılar için tercih edilir. Uygulaması kolaydır, maliyeti düşüktür, ama mesafe uzadıkça verim düşebilir. Yani hızlı ve kısa çözümler için biçilmiş kaftan diyebiliriz.

1.2-  Derece İndisli (Graded-Index) Multimode Fiber Optik Kablo

Graded-Index Multimode Fiber, ışığın Fiber içinde daha uyumlu ve dengeli ilerlemesi için geliştirilmiş bir yapıdır. Core içinde merkezden dışa doğru ilerledikçe kırılma indisi kademeli olarak azalır. Bunun anlamı, merkeze yakın geçen ışık daha yavaş ilerlerken, kenarlara yakın geçen ışık daha hızlı hareket eder. Böylece kısa yol alan ışık yavaş, uzun yol alan ışık hızlı hareket eder ve ikisi de Fiber’in sonunda neredeyse aynı anda hedefe ulaşır.

Bu durumu şöyle hayal edebilirsin: Aynı anda yola çıkan iki araçtan biri kısa ama engebeli bir yoldan gidiyor, diğeri ise uzun ama dümdüz bir otobandan. Hızlarını doğru ayarlarlarsa, aynı anda varış noktasına ulaşabilirler. Graded-Index yapıda da ışık tam olarak bu şekilde yol alır. Hangi rotayı izlerse izlesin, hız farkları sayesinde alıcı uca zaman farkı olmadan ulaşır. Bu da sinyalin bozulmadan, dağılmadan net bir şekilde iletilmesini sağlar.

Işık Fiber içinde düz ilerlemez; kademeli kırılma indisinden dolayı sarmal bir yol izler. Ama bu sarmal karmaşık değildir. Tam tersine, bu yapı sayesinde ışık Fiber dışına kaçmaz ve içeride kontrollü bir şekilde tutulur. Böylece her ışık ışını, gittiği yol ne olursa olsun zamanlama açısından uyumlu şekilde çıkışa ulaşır.

Graded-Index yapılar, özellikle yüksek hızlı veri iletiminin kritik olduğu ortamlarda tercih edilir. 10G ve üzeri bağlantılar, veri merkezi geçişleri, kabin içi bağlantılar gibi senaryolarda bu yapı sinyalin zamanlamasını koruyarak daha kararlı iletişim sağlar.

Özetle Graded-Index yapıda, Fiber’in içine giren her ışık ışını farklı bir yol izler; kimi daha kısa, kimi daha uzun. Normalde bu farklı yollar yüzünden sinyaller hedefe farklı zamanlarda ulaşır. Ama Graded-Index Fiber bu farkı kırılma indisini değiştirerek telafi eder.

👉 Uzun yol alan ışıklar, daha hızlı geçmesi için düşük kırılma indisli bölgelerden geçer.

👉 Kısa yol alan ışıklar ise daha yavaş geçmesi için yüksek kırılma indisli merkezden ilerler.

Bu şekilde sistem, her ışığın hangi yolu izleyeceğini önceden bilirmiş gibi ona uygun bir hız tanımlar.





 

📊 Karşılaştırma Tablosu

Aşağıda Graded-Index (derece indisli) ve Step-Index (kademe indisli) Multimode Fiber'ler arasındaki farkları, teknik açıdan avantaj–dezavantaj dengesini de içeren net ve anlaşılır bir tablo formatında sunuyorum. Karşılaştırma, mühendis gözüyle karar vermek isteyen biri için pratik şekilde hazırlanmıştır.

📊 Hangi Durumda Hangi Fiber?

Step-Index ve Graded-Index yapılar arasında seçim yaparken sadece kablonun yapısına değil, kullanım senaryosuna da bakmak gerekir. Her ikisi de Multimode Fiber olsa da, aralarındaki fark veri iletimine doğrudan etki eder. Bu tablo, hangi yapının hangi durumda mantıklı bir tercih olacağını sade ama teknik bir bakışla ortaya koyar. Seçim, çoğu zaman sadece hız değil, ihtiyaçla ilgilidir.

2- Singlemode Fiber Optik Kablo

125 (µm) mikrometre ya da mikron dış (Cladding) çap, 9 (µm) çekirdek (Core) çapı ve 1310 ile 1550 Nanometre arasında Wave Length (dalga boyu) değerine sahip olup Core (çekirdek), Multimode'a oranla daha dar bir yapıya sahiptir. Çekirdek (Core) çapının 9 (µm) gibi çok küçük bir çapa sahip olması sayesinde ışığın kabloda yayınım yaparken izleyebileceği tek bir yol vardır.

Fiber'de spesifik bir dalga boyunda (Wave Length) ilerleyen sadece bir ışık modu ya da doğrultusu vardır. Dolayısıyla, bütün ışık ışınları kabloda yaklaşık aynı yolu izler ve kablonun bir ucundan diğer ucuna olan mesafeyi yaklaşık olarak aynı sürede izler. Bu da Singlemode kabloların en önemli avantajlarındandır.

Ayrıca bu kablo türünde tek bir ışık modu olduğu için modsal yayınım söz konusu değildir. Bu durum daha az yayılma kaybı ve daha çok bilgi taşıma kapasitesi sağlar. Singlemode Fiber optik kablo, Multimode Fiber optik kablo'ya oranla daha uzak mesafelerde tercih edilir.





Fiber kablonun taşıyabileceği veri miktarı da, ulaştırabileceği mesafe de içindeki mikron düzeyindeki detaylarla şekillenir. Core ne kadar genişse, daha fazla ışık kabul eder ama bu aynı zamanda sinyallerin birbirine karışma riskini de artırır. Cladding sabit kalırken, Core çapındaki birkaç mikronluk fark; ışığın izlediği yol sayısını, bu yollar arasındaki senkron farkını ve sonuçta ulaşacak veri hızını doğrudan etkiler.

Dalga boyu ise ışığın fiber içinde ne şekilde ilerleyeceğini belirleyen en kritik parametrelerden biridir. Kullandığın ışığın dalga boyuna göre kırılma açısı, kayıplar ve mesafe sınırları tamamen değişir. Dışarıdan bakıldığında aynı görünen iki fiber kablo, aslında iç yapısıyla veri iletişiminde bambaşka davranışlar sergileyebilir. Bu yüzden mikron seviyesi detaylar, gerçek performansın temelini oluşturur.

Haydi şimdi makalenin devamında, bu yapısal farkların Multimode türler üzerindeki etkilerine birlikte bakalım.

Multimode Fiber Optik Kablo Yapıları ve Mesafeleri

Multimode Fiber optik kablo yapıları ve Data iletim hızlarına göre şu şekilde sınıflandırabiliriz.

OM1-Multimode (TIA492AAAA)

TURUNCU Renkli, Led ışık türüne sahip 125µm dış çapa ve 62.5µm çekirdek çapına sahiptir.

OM2-Multimode (TIA492AAAB)

TURUNCU Renkli, Led ışık türüne sahip 125µm dış çapa ve 50µm çekirdek çapına sahiptir.

OM3-Multimode (TIA492AAAC)

AQUA Renkli, Lazer ışık türüne sahip 125µm dış çapa ve 50µm çekirdek çapına sahiptir.

OM4-Multimode (TIA492AAAD)

AQUA Renkli, Lazer ışık türüne sahip 125µm dış çapa ve 50µm çekirdek çapına sahiptir.

Multimode yapıların ardından şimdi de veri iletiminin daha uzak mesafelere taşındığı Singlemode dünyasına geçiyoruz. Bu fiber türünde Core çapı oldukça küçüktür ve sadece tek bir ışık yolu (mode) iletim yapar. Bu sayede ışık, fiber içinde düz bir çizgiye yakın ilerler ve Modal Dispersion gibi zamanlama problemleri neredeyse tamamen ortadan kalkar.

Singlemode Fiber kablolar, çok daha uzak noktalara yüksek hızda veri taşıyabilme amacıyla tasarlanır. Core çapı genellikle 9 µm civarındadır ve bu yapı sayesinde ışık, herhangi bir sapma ya da çarpışma yaşamadan stabil bir şekilde iletilir. Bu da onu kilometrelerce mesafede bile minimum kayıpla kullanılabilir hale getirir.

OS1 ve OS2 gibi sınıflandırmalar, bu kabloların Attenuation (zayıflama) değerleri ve hangi ortamda kullanılacağına göre belirlenir. Aynı 9/125 µm yapıya sahip olsalar bile, OS2 daha düşük kayıplı yapısıyla açık alan veya dış saha gibi zorlu koşullarda tercih edilirken, OS1 daha çok bina içi kurulumlarda yer alır.

Renk olarak genellikle sarı yelek ile tanınan bu kablolar, fiber altyapıların omurgasını oluşturan uzun mesafe bağlantılarda standarttır. Şimdi bu yapıların detaylarına, yani OS1 ve OS2 arasındaki farklara birlikte bakalım.

Singlemode Fiber Optik Kablo Yapıları Mesafeleri

Singlemode Fiber optik kablo yapıları ve Data iletim hızlarına göre şu şekilde sınıflandırabiliriz.

OS1-Singlemode (TIA492AAAA)

SARI Renkli, Led ışık türüne sahip 125µm dış çapa ve 9µm çekirdek çapına sahiptir.

OS1-Singlemode (TIA492AAAB)

SARI Renkli, Lazer ışık türüne sahip 125µm dış çapa ve 9µm çekirdek çapına sahiptir.

OS2-Singlemode

MAVİ Renkli, Lazer ışık türüne sahip 125µm dış çapa ve 9µm çekirdek çapına sahiptir.

Multi Mode ve Single Mode Fiber Optik Kablolar, farklı ihtiyaçlara yönelik olarak tasarlanmış iki temel yapı sunar. Multi Mode Fiber Optik Kablolar, geniş çekirdek çapı sayesinde daha kısa mesafelerde yüksek veri hızları için idealdir. Özellikle veri merkezleri ve iç mekan uygulamaları gibi ortamlarda yaygın olarak tercih edilir. Single Mode Fiber Optik Kablolar ise dar çekirdek çapı ve düşük sinyal kaybı sayesinde uzun mesafelerde yüksek performans sağlar. Telekomünikasyon altyapıları ve uzak mesafeli ağ bağlantılarında öne çıkar.

Bu makalede, Multi Mode ve Single Mode Fiber Optik Kablolar arasındaki temel farkları ve kullanım alanlarını inceledik. Her iki yapı da, ihtiyaçlara göre doğru bir şekilde seçildiğinde, veri iletimi süreçlerini optimize etmek için mükemmel çözümler sunar. İletişim altyapılarında doğru kablo tipinin belirlenmesi, hem performans hem de uzun vadeli verimlilik açısından kritik bir öneme sahiptir.

Faydası olması dileğiyle...