تشكل كابلات الألياف الضوئية الأساس لشبكات الاتصالات الحديثة عالية السرعة ، مما يتيح نقل البيانات لمسافات طويلة بأقل خسارة ومناعة قوية للتداخل الكهرومغناطيسي. فيما يلي نظرة عامة منظمة على أنواع الكابلات الرئيسية وتفاصيلها الفنية والمعايير المعمول بها وحالات الاستخدام الواقعية - وكلها تتماشى مع ممارسات الصناعة الحالية.
1. الألياف أحادية الوضع (SMF)
تم تصميم SMF للاتصالات بعيدة المدى وعالية النطاق الترددي ، مما يسمح لنمط واحد فقط من الضوء بالسفر عبر نواة ضيقة.
| المعلمة | المواصفات |
| قطر الأساسية | 8-10 ميكرومتر |
| قطر الكسوة | 125 ميكرومتر |
| مصدر الضوء | صمام ثنائي ليزر (1310 نانومتر أو 1550 نانومتر) |
| المسافة القصوى | تصل إلى 100 كم + |
| عرض النطاق الترددي | غير محدود بشكل فعال (نطاق Tbps) |
| سترة اللون | أصفر |
| المعايير المشتركة | OS1 (داخلي) ، OS2 (أنبوب خارجي / فضفاض) |
التطبيقات:
شبكات الاتصالات العمود الفقري
كابلات تحت البحر
البنية التحتية ISP لمسافات طويلة
FTTH (الألياف إلى المنزل) المنشآت
ملاحظة: OS2 هو المعيار الحالي للاستخدام الخارجي والبعيد المدى ، مما يوفر توهينًا أقل من OS1.

2. الألياف متعددة الوضع (MMF)
يدعم MMF أوضاع إضاءة متعددة وهو مثالي للمسافات الأقصر ، وعادةً ما يستخدم أجهزة إرسال واستقبال منخفضة التكلفة. يتم تصنيفها حسب درجات OM (Optical Multimode).
| النوع | حجم الأساسية | سترة اللون | ماكس المسافة (10 جيجابت في الثانية) | مصدر الضوء | عرض النطاق الترددي (MHz · km) | معيار |
| ياإلهي | 62.5 ميكرومتر | برتقالي | 33 م | الصمام | 200 | IEEE 802.3 |
| OM2 | 50 ميكرومتر | برتقالي | 82 م | الصمام | 500 | IEEE 802.3 |
| ياإلهي | 50 ميكرومتر | اكوا | 300 م | VCSEL | 2000 | TIA-492AAAD |
| OM4 | 50 ميكرومتر | اكوا | 550 م | VCSEL | 4700 | TIA-492AAAD |
| OM5 | 50 ميكرومتر | أخضر فلوري | 150 م (سودم) | VCSEL | 4700 | TIA-492AAAE |
التطبيقات:
روابط خادم مركز البيانات إلى التبديل
الحرم الجامعي والشبكات المحلية للمؤسسات
شبكات التخزين عالية السرعة (SANs)
ملاحظة: يتم استخدام OM3 و OM4 على نطاق واسع في مراكز البيانات الحديثة. يدعم OM5 تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي قصير الموجة (SWDM) للترقيات المستقبلية بسرعة 40 / 100 / 400 جيجابت في الثانية.

3. بناء الكابلات والمعايير الرئيسية
جميع كابلات الألياف تتبع التصاميم الهيكلية القياسية ومعايير الأداء:
الأساسية / الكسوة / طلاء:
الأساسية: زجاج السيليكا عالي النقاء (ينقل الضوء)
الكسوة: انخفاض معامل الانكسار السيليكا (تمكن الانعكاس الداخلي الكلي)
الطلاء: طبقة أكريلات (حماية ميكانيكية)
المعايير الرئيسية:
TIA-568-C: معيار كابلات المباني في أمريكا الشمالية (يغطي أداء الألياف والقطبية والموصلات)
IEC / ISO 11801: المكافئ الدولي ، المعتمد على نطاق واسع في أوروبا وآسيا
ITU-T G.652. D: مواصفات SMF المشتركة (ذروة المياه المنخفضة ، الأمثل ل 1550 نانومتر)
ملاحظة: تم تحديث TIA-568 ليشمل الشبكات المحلية البصرية المنفعلة (PON) وقواعد قطبية موصل الصفيف.
4. أنواع الألياف المتخصصة
الألياف البصرية البلاستيكية (POF)
المواد: في المقام الأول PMMA أو البوليمرات المفلورة (على سبيل المثال ، CYTOP)
القطر الأساسي: 0.5-1 مم (أكبر بكثير من الألياف الزجاجية)
التوهين:
خطوة مؤشر POF: 120-200 ديسيبل / كم في 650 نانومتر
مؤشر متدرج GI-POF: 56-70 ديسيبل / كم عند 850 نانومتر
عرض النطاق الترددي: ما يصل إلى 10 جيجاهرتز · كم لـ GI-POF ؛ يدعم 1-10 جيجابت في الثانية على 100 متر
مصدر الضوء: LED أحمر (650 نانومتر) أو VCSEL (850 نانومتر)
المزايا الرئيسية: مرنة ، مقاومة للتأثير ، سهلة التركيب ، فعالة من حيث التكلفة للوصول القصير
التطبيقات:
شبكات المعلومات والترفيه السيارات و ADAS
الأتمتة الصناعية (PROFIBUS ، الروبوتات)
التنظير الطبي وأجهزة الاستشعار القابلة للارتداء
أنظمة AV للمستهلكين ، اتصال المنزل الذكي
الاستخدامات الناشئة: المنسوجات الضوئية ، 5G خلية صغيرة التوصيل
5. تقنيات الألياف الناشئة
تخضع أنواع الألياف التالية للبحث والتطوير النشطين للاستخدامات المتخصصة:
| نوع الألياف | الاسم الكامل | الميزة الرئيسية | التطبيقات الرئيسية | الحالة |
| PCF | الألياف الضوئية الكريستال | الكسوة المجهرية مع ثقوب الهواء | البصريات غير الخطية ، جيل supercontinuum | مختبر / مرحلة النموذج |
| HCF | جوفاء الأساسية الألياف | يسافر الضوء في الهواء الأساسية | فائقة منخفضة الكمون ، عالية الطاقة تسليم الليزر | التجارب التجارية المبكرة |
| MCF | الألياف متعددة النواة | النوى متعددة في الكسوة واحدة | مضاعفة تقسيم الفضاء في مراكز البيانات | عمليات النشر التجريبية |
لم تنتشر هذه الألياف تجاريًا بعد بسبب التكلفة العالية وتعقيد الربط ونقص التوحيد القياسي.
6. إرشادات الاختيار
اختر الألياف بناءً على المسافة وعرض النطاق الترددي والبيئة والميزانية:
| حالة الاستخدام | أوصى نوع الألياف | الأساس المنطقي |
| لمسافات طويلة / وصلات تحت البحر | OS2 الألياف أحادية الوضع | أدنى توهين ، أعلى قدرة ، 100 + كم الوصول |
| مركز البيانات العمود الفقري / ورقة | OM4 أو OM5 الألياف متعددة الوضع | يدعم 40 / 100 / 400 جيجابت في الثانية على مسافات قصيرة |