Fiber Optik Kablo Nedir? Nasıl Çalışır? Multimode ve Singlemode Fiber Optik Kablolar

Fiber Optik Kablolar, modern iletişim altyapılarının temelini oluşturan yüksek teknolojili ürünlerdir. Bu kabloların çekirdeği (Core), Silisyum Dioksit (SiO₂) yapısında olup, yüksek saflıkta ve optik özelliklere sahiptir. Silisyum Dioksit (SiO₂), cam malzemeler arasında en yüksek ışık geçirgenliğine ve minimum sinyal kaybına sahip olanıdır. Bu özellikler, veri iletiminde maksimum verimlilik sağlar.

Fiber Optik Kabloların çekirdeği (Core), veri iletiminde kritik bir rol oynar. Çekirdek, ışığın iletildiği merkezi kısımdır ve veri sinyallerinin taşınmasında anahtardır. Multimode Fiber Optik Kablolarda çekirdek çapı genellikle 50-62.5 mikrometre (µm) arasında değişirken, Singlemode Fiber Optik Kablolarda bu çap 9 mikrometre (µm) çapındadır. Singlemode Fiber Optik Kablolar, dar çapları sayesinde daha uzun mesafelerde yüksek performans sunar ve veri kaybını minimize eder. Bu da özellikle uzak mesafelere veri iletimi için Singlemode Fiber Optik Kabloların tercih edilmesinin ana nedenidir.

Fiber Optik Kabloların bir diğer önemli bileşeni ise kaplama (Cladding) katmanıdır. Kaplama, çekirdekten farklı bir kırılma indisine sahip olup, ışığın çekirdek içinde kalmasını sağlar. Bu farklılık, total iç yansıma (Total Internal Reflection) prensibi ile ışığın çekirdekten kaçmasını engeller. Kaplama katmanı, çekirdekteki ışığın kayıpsız bir şekilde iletilmesini sağlayarak veri iletiminde yüksek verimlilik sağlar. Bu yapı, Fiber Optik Kabloların veri iletiminde maksimum verimlilikle çalışmasını mümkün kılar.

Silisyum Dioksit (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 Dioksit (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.

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.

Fiber Optik Kabloların düşük sinyal zayıflaması (attenuation) ve yüksek frekans kapasitesi, veri iletiminde büyük avantajlar sağlar. Bu özellikler, Fiber Optik Kabloların veri iletiminde minimum kayıpla çalışmasını ve aynı anda daha fazla verinin iletilmesini mümkün kılar. Fiber Optik Kablolar, özellikle veri merkezleri, internet servis sağlayıcıları ve telekomünikasyon şirketleri tarafından tercih edilir. Bu kablolar, yüksek hızlı internet bağlantıları, geniş bant ağları ve veri merkezleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır.

Fiber Optik Kabloların bir diğer önemli özelliği ise güvenilirlikleridir. Silisyum Dioksit (SiO₂) malzemesi, çevresel faktörlerden etkilenmediği için, Fiber Optik Kablolar uzun ömürlü ve dayanıklıdır. Bu kablolar yüksek nem, rutubet ve sıcaklık değişimlerinden etkilenmeden stabil bir bağlantı sunar. Bu özellikler, Fiber Optik Kabloların endüstriyel ve zorlu çevre koşullarında bile güvenilir bir iletişim çözümü olarak kullanılmasını sağlar.

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.

Sonuç olarak, Fiber Optik Kabloların performansının ardındaki sır, Silisyum Dioksit (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 Optik Kablo türü, aktif cihaz bağlantılarında kullanılan, sonlandırma gerektirmeyen, Dublex (çift yönlü) bir kablo türüdür. Yani, Sistem ve Network uzmanlarının sistem odalarında göreceği Fiber Optik kablo türü, bu kablodur.



2- Çok Çekirdekli (Multi-Core) Fiber Optik Kablolar 
Ülkeleri, hatta kıtaları birbirlerine Internet ile bağlayan çoklu çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik kablolar da bulunmaktadır. Bu kablolar, deniz ve okyanus tabanlarına ya da şehirlerde yer altlarına döşenmektedir. Bu nedenle de eğer bu işi yapan bir firmada çalışmıyorsanız, çok çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik kabloları görmeniz pek mümkün değildir. 

12 Core Çok çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo


48 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo



144 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo



216 Core Çok Çekirdekli (Multi Core) Fiber Optik Kablo



Zipcord Fiber Optik Kablo

Fiber Optik kabloların en basit hali, sistem odalarınızda ya da Data Center'larınızda görebileceğiniz Zipcord Fiber Optik kablodur. Okyanus, deniz ya da yer altlarına döşenen çok çekirdekli (Multi-Core) Fiber Optik kablolar, dış etkenlerden korunmaları gerektiği için çok daha fazla yalıtım maddesi ile kaplanmaktadırlar. Burada bahsedeceğim Fiber Optik kablo yapısını, Zipcord Fiber Optik kablo türüne göre anlatacağım.

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

1- Çekirdek-Kıl (Core): Işığın yönlendirildiği Silisyum Dioksit - Silicon Dioxide SiO₂ yapıdaki CAM maddedir.
2- Kılıf (Cladding): Çekirdeği saran kaplama yapıdır. Bu kaplama, ışığın çekirdekten dışarı yansımasını ve dolayısı ile de Data kayıplarını önler.
3- Güçlendirme (Strengthening): Fiber optik kablonun yüke danayım (Load-Bearing) bileşenidir. Bu bileşen, Fiber optik kablonun gerilme, çekilme gibi durumlarında kablonun içindeki kılıf ve özellikle de çekirdeği koruma amaçlı eklenmiştir. Tamamen güvenlik amaçlıdır.
4- Kaplama (Coating): Çekirdeği (Core) saran kaplama yapıyı (Cladding) saran en dış kaplamadır.



 

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
125µm (mikrometre ya da mikron) dış çap (Cladding Diameter) ; 62.5µm ile 50µm 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. Kademe (Basamak) İndisli (Step-Index) Multimode Fiber Optik Kablo
Bu Fiber türü, daha geniş bir ışık açıklığına sahiptir ve dolayısıyla da kabloya daha çok ışık girmesine olanak sağlar. Core (çekirdek) - Cladding (kılıf) arasındaki sınıra kritik açıdan daha büyük bir açıyla çarpan ışık ışınları, çekirdekte (Core) zikzak şeklinde yayınım yapar ve sürekli olarak sınırdan yansırlar. Core (çekirdek) - Cladding(kılıf) arasındaki sınırına kritik açıdan daha küçük bir açıyla çarpan ışık ışınları, kılıfa (Cladding) girer ve yok olurlar. Işık ışınları Fiber'de yayınım yaparken, izleyebileceği çok sayıda yol olduğu görülebilir. Bunun neticesinde de bütün ışık ışınları aynı yolu izlemez, dolayısıyla Fiber'in bir ucundan diğer ucuna olan mesafeyi aynı zaman süresi süresi içinde kat etmezler.



2.  Derece İndisli (Graded-Index) Multimode Fiber Optik Kablo
Derece indisli Multimode Fiberin yapısındaki çekirdeğin indisi, yarı çapa bağlı olarak değişmektedir. Yani içten dışa doğru eşmerkezli halkalar halindedir. Bu halkaların her birinin kırılma indeksi farklıdır ve içten dışa doğru gidildikçe kırılma indisi düşer. Yani tam merkezde en büyük indeks, en dışta ise en küçük indeks bulunur. Merkezde direkt olarak giden ışık az yol alır; ancak, burada indeks büyüktür. Daha dış katmanlarda giden ışıkların aldıkları yol daha fazladır; ancak, bu katmanlarda indeks küçük olduğundan ışığın hızı indeks profili ile ters orantılı olarak değişir. Dolayısıyla, tüm ışıklar belli düğüm noktalarında birleşirler; ancak, alıcı uçta darbeler arasında bir gecikme olur. Buna rağmen gecikme oranı, kademe indisli Multimode Fiber'lere göre daha azdır. Multimode Fiber optik kablolar, genellikle kabin içi, cihazlar arası bağlantılarda yani kısa mesafelerde tercih edilir.






2- Singlemode Fiber Optik Kablo
125µm (mikrometre ya da mikron) dış (Cladding) çap, 9µm 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 9µm 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.





Buraya kadar anlatmaya çalıştığım; kılıf (Cladding) - çekirdek (Core) çapları, çekirdek (Core) içinden iletilen ışığın dalga boyu (Wave Length) ve iletim esnasında izlediği yol boyunca taşıdığı Data (veri) kapasitesi ve kalitesi anlamında büyük önem arz etmektedir. Bu çaplar aynı zamanda, kablodan taşınacak Data'nın mesafesini de doğrudan etkilemektedir.  

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.

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.

Faydası olması dileğiyle...

TAGs: Fiber optik kablo nedir?, Fiber optik kablo hızları, fiber bant genişliği, OM1,OM2,OM3,OM4, Multimode Fiber optik kablo türleri, OS1,OS2, Singlemode Fiber optik kablo çeşitleri, gigbitethernet, fastethernet.