สายไฟเบอร์ออฟติก ข้อดี ข้อเสีย

ทำความรู้จักกับสาย Fiber Optic ตัวช่วยส่งสัญญาณให้ดีขึ้น

สายใยแก้วนำแสง หรือ สาย Fiber Optic เป็นสายรับส่งสัญญาณที่สร้างจากแก้วหรือพลาสติกซึ่งโปร่งแสงและยืดหยุ่น จึงมีน้ำหนักเบาและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ทำหน้าที่รับสัญญาณจากต้นสายไปยังปลายสาย โดยอาศัยอุปกรณ์ในการแปลงสัญญาณเป็นข้อมูลออกมา โดยข้อดีของสายใยแก้วนำแสงนี้คือ สามารถรับส่งสัญญาณได้อย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ

นอกจากนี้สายใยแก้วนำแสงไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จึงมีการนำไปใช้ประโยชน์ในด้านการสื่อสารโทรคมนาคมที่ให้ประสิทธิภาพสูงได้แม้ในระยะไกล โดยใช้สายใยแก้วนำแสงกับระบบโทรศัพท์ เคเบิลทีวี อินเทอร์เน็ต หรือเครือข่ายในท้องถิ่นอย่างอีเธอร์เน็ตก็ตาม

ในสาย Fiber Optic หนึ่งสาย ประกอบไปด้วยอะไรบ้าง

ส่วนวัสดุที่ใช้ทำสายใยแก้วนั้น มีส่วนประกอบ 3 ส่วนหลักๆ ดังนี้

1.แกน หรือ แก้วแกนกลาง (Core) เป็นส่วนที่ทำจากแก้ว อยู่ชั้นในสุด ทำหน้าที่เป็นช่องทางให้สัญญาณแสงผ่าน

2.ฉาบ หรือ ส่วนห่อหุ้ม (Cladding) เป็นส่วนที่ลึกรองลงมาจากแก้วแกนลาง ทำหน้าที่ห่อหุ้มแกนเพื่อให้แสงเดินทางเฉพาะภายในแกน 3.ไม่หลุดออกจากแกนแม้สายจะโค้งงอตามจุดติดตั้ง

3.เคลือบ หรือ ส่วนป้องกัน (Cloating) เป็นส่วนที่อยู่ด้านนอกสุดของสายใยแก้วนำแสง ทำหน้าที่ป้องกันแสงจากภายนอก และทำให้เส้นใยแก้วยืดหยุ่น

ชนิดของสาย Fiber Optic

สำหรับข้อสงสัยที่ว่าสายใยแก้วนำแสงมีกี่แบบนั้น สามารถแบ่งสายสัญญาณนี้ออกได้เป็น 2 ชนิด ได้แก่ สายชนิด Single-mode fiber และ สายชนิด Multi-mode fiber ที่โรงงานส่วนใหญ่นิยมใช้กัน โดยจะมีลักษณะและจุดเด่นที่แตกต่างกัน ดังต่อไปนี้

Single-mode fiber

สายใยแก้วนำแสงชนิด Single-mode fiber (SMF) เป็นสายใยแก้วชนิดที่สามารถรับส่งสัญญาณแสงเพื่อแปลงเป็นข้อมูลได้ในระดับ 1,300 นาโนเมตร และ 1,500 นาโนเมตร จึงเหมาะสำหรับเชื่อมเครือข่ายขนาดใหญ่ในระดับจังหวัดหรือภูมิภาค โดยในการใช้งานจริง จะสามารถส่งข้อมูลได้ 100 กิโลเมตร ด้วยความเร็วที่ไม่ต่ำกว่า 1,000 ล้านบิท / วินาที อย่างไรก็ตาม สายใยแก้วนำแสงชนิดนี้มีข้อจำกัดของสายส่งสัญญาณ คือ รับและส่งข้อมูลด้วยคลื่นสัญญาณได้เพียงรูปแบบเดียวต่อ 1 รอบเท่านั้น

โดยขนาดของแก้วแกนกลาง หรือ Core ในสายใยแก้วนำแสงแบบ Single-mode fiber คือ 9/125 µm (OS1, OS2) หมายความว่า

●           เส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใยอยู่ที่ 9 ไมครอน 

●           เส้นผ่าศูนย์กลางของเปลือกหุ้มสายอยู่ที่ 125 ไมครอน

Multi-mode fiber

สายใยแก้วนำแสงชนิด Multi-mode fiber (MMF) เป็นสายส่งสัญญาณอีกประเภทหนึ่งที่มีช่วงรับส่งข้อมูลที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับชนิด Single-mode fiber โดยจะอยู่ที่ช่วง 850 นาโนเมตร และ 1,300 นาโนเมตรเท่านั้น จึงทำให้สายส่งสัญญาณชนิดนี้เหมาะสำหรับการใช้งานภายในอาคารขนาดเล็ก โดยมีความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 100 ล้านบิท / วินาที ในระยะทางที่ไม่เกิน 200 เมตร

อย่างไรก็ตาม ด้วยจุดเด่นของสาย Fiber Optic ชนิด Multi-mode fiber ที่ทำหน้าที่รับส่งข้อมูลได้มากกว่า 1 รูปแบบภายใน 1 รอบด้วยระยะสัญญาณที่สั้นกว่า จึงทำให้รับส่งข้อมูลที่ทับซ้อนกันได้ดี โดยขนาดของแก้วแกนกลาง หรือ Core ในสายใยแก้วนำแสงแบบ Multi-mode fiber จะมีมากกว่าสายใยแก้วนำแสงแบบ Single-mode fiber โดยมีรายละเอียด ดังนี้

●           ขนาด 62.5/125 µm (OM1)

○           เป็นสายที่มีสีส้ม

○           ใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบ LED

○           รองรับค่าความกว้างของช่องสัญญาณ (Bandwidth) ได้ที่ 200MHz*km

○           สามารถรองรับอีเธอร์เน็ตได้ 10 กิกะบิต (Gigabit)

●           ขนาด 50/125 µm (OM2)

○           เป็นสายที่มีสีส้มหรือสีเทา

○           ใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบ LED

○           รองรับค่าความกว้างของช่องสัญญาณได้ที่ 500MHz*km

○           สามารถรองรับอีเธอร์เน็ตได้ 10 กิกะบิต

●           ขนาด 50/125 µm (OM3)

○           เป็นสายที่มีสีฟ้า

○           ใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบเลเซอร์ (VCSEL)

○           รองรับค่าความกว้างของช่องสัญญาณได้ที่ 2,000MHz*km

○           สามารถรองรับอีเธอร์เน็ตได้ 10, 40 และ 100 กิกะบิต

●           ขนาด 50/125 µm (OM4)

○           เป็นสายที่มีสีฟ้า หรือสีม่วงชมพู

○           ใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบเลเซอร์

○           รองรับค่าความกว้างของช่องสัญญาณได้ที่ 4,700MHz*km

○           สามารถรองรับอีเธอร์เน็ตได้ 10 กิกะบิต และ 100 กิกะบิต

●           ขนาด 50/125 µm (OM5)

○           เป็นสายที่มีสีเขียว

○           ใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบเลเซอร์

○           รองรับค่าความกว้างของช่องสัญญาณได้ที่ 28,000MHz*km

○           สามารถรองรับอีเธอร์เน็ตได้ 200 และ 400 กิกะบิต

ซึ่งขนาดของแก้วแกนกลางของสายใยแก้วนำแสงแบบ Multi-mode fiber ส่วนใหญ่ มีเส้นผ่านศูนย์กลางของสายอยู่ที่ 50 ไมครอน (50 µm) มีเพียงสายใยแก้วนำแสงชนิด OM1 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 62.5 ไมครอน (62.5 µm) ส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางของเปลือกหุ้มสายทุกชนิดมีขนาดอยู่ที่ 125 ไมครอน (125 µm)

ประเภทของสาย Fiber Optic

สามารถจำแนกสายใยแก้วนำแสงออกได้เป็น 2 ประเภทอีก ได้แก่ สายแบบ Tight Buffer และ Loose Tube ซึ่งมีลักษณะการใช้งานแตกต่างกันตามโครงสร้างของสาย ดังนี้

Tight Buffer

สายใยแก้วนำแสงประเภท Tight Buffer คือ ส่วนป้องกันของสายใยแก้วที่มีวัสดุประเภทฉนวนห่อหุ้มแกนชั้นนอกอย่างแน่นหนาอยู่ มีคุณสมบัติช่วยป้องกันแสงจากภายนอกไม่ให้เข้ามารบกวนการรับส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยให้ส่งสัญญาณจากต้นทางไปยังปลายทางได้ดี จึงทำให้สายชนิด Tight Buffer เหมาะสำหรับการติดตั้งภายในอาคาร เพื่อการใช้งานที่สะดวกสบายและความปลอดภัยในการติดตั้งนั่นเอง

Loose Tube

สายใยแก้วนำแสง ประเภท Loose Tube ซึ่งเป็นสายรับส่งสัญญาณที่นำสายใยแก้วนำแสงมาบรรจุอยู่ภายในท่อสีขาวที่ได้รับมาตรฐาน มาพร้อมคุณสมบัติที่สามารถป้องกันความร้อนและน้ำได้เป็นอย่างดี อีกทั้งยังช่วยลดแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นขณะติดตั้ง จึงเหมาะสำหรับการติดตั้งไว้นอกโรงงานหรืออาคารเพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นจากปัจจัยต่างๆ อีกด้วย

สาย Fiber Optic ตอบโจทย์สายโรงงานอย่างไร

ด้วยคุณสมบัติของสาย Fiber Optic หรือสายใยแก้วนำแสง ถือเป็นตัวช่วยสำคัญที่ช่วยในการยกระดับและพัฒนาคุณภาพการสื่อสารของโรงงานให้เป็นไปตามมาตรฐานได้ อย่างไรก็ตาม เจ้าของโรงงานหรือผู้ประกอบการโรงงานจะต้องรู้ให้ดีก่อนว่าสายไฟเบอร์ออฟติกมีกี่แบบ อะไรบ้าง และใช้งานอย่างไร เพื่อที่จะสามารถเลือกใช้สายรับส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ร่วมกับการรับส่งสัญญานแสงและแปลงเป็นข้อมูลผ่านเครือข่าย CC-link IE กับอุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ ในระบบให้ได้ตามผลลัพธ์ที่ต้องการ

ข้อใดคือข้อดีของสายไฟเบอร์ออปติก

ข้อใดคือ ข้อเสียของใยแก้วนำแสง (Optical Fiber) ?

ข้อดีของสายใยแก้วนําแสงคือ ข้อใด

สายไฟเบอร์ออฟติกหักงอได้ไหม