Tek Modlu ve Çok Modlu Fiber

Fiberler, temel olarak çekirdek boyutları ve ışığın içlerinde ilerleme biçimi bakımından farklılaşan iki ana türe ayrılır: tek modlu ve çok modlu. Seçim; mesafeyi, hızı ve maliyeti etkiler. Bir bağlantı için doğru türü seçmek temel bir beceridir ve sınavda her türü güçlü yönleriyle eşleştirmeniz düzenli olarak istenir. Bu derste, türleri asla karıştırmamanız için aralarındaki farklar açıkça karşılaştırılır.

Mod, ışığın fiber boyunca izleyebileceği bir yoldur. Geniş bir çekirdek, ışığın birçok açıyla girmesine izin verir; bu nedenle ışık aynı anda birçok yol veya mod boyunca ilerler. Çok dar bir çekirdek ise ışığı esas olarak tek bir düz yola, yani tek moda zorlar. Her fiber türüne adını ve davranışını kazandıran temel fark, çekirdek çapıdır.

Tek modlu fiber (SMF), yalnızca tek bir ışık yoluna izin veren çok küçük bir çekirdeğe (yaklaşık 9 mikron) sahiptir. Tek bir mod bulunduğundan ışık yoğun ve temiz kalır; böylece çok yüksek bant genişliğiyle çok uzun mesafeler boyunca, yani birçok kilometre ilerler. SMF, lazer ışık kaynakları kullanır ve telekomünikasyon omurgaları, uzun yerleşke bağlantıları ve hizmet sağlayıcı bağlantıları için tercih edilir.

Çok modlu fiber (MMF), ışığın aynı anda birçok yolda ilerlemesine izin veren daha büyük bir çekirdeğe (yaklaşık 50 veya 62,5 mikron) sahiptir. Bu yapı, fiberin daha ucuza üretilmesini ve daha kolay kullanılmasını sağlar; ayrıca düşük maliyetli LED veya VCSEL ışık kaynaklarıyla iyi çalışır. Ancak çok sayıdaki yol mesafeyi sınırlar. Bu nedenle MMF, genellikle birkaç yüz metreye kadar olmak üzere bina veya veri merkezi içi gibi daha kısa bağlantılar için uygundur.

Çok modlu fiber neden daha kısa mesafelere ulaşır? Bunun nedeni modsal yayılmadır. Birçok yolda ilerleyen ışık, biraz farklı zamanlarda ulaşır; bu nedenle keskin bir darbe mesafe arttıkça yayılır ve bulanıklaşır. Sonunda alıcı bu darbeyi artık net biçimde okuyamaz. Tek modlu fiberde esas olarak tek bir yol bulunduğundan darbeler çok daha uzun süre keskin kalır. Mesafe farkının temel nedeni modsal yayılmadır.

Çok modlu fiber, daha yüksek numaraların daha büyük bant genişliğini ve mesafeyi desteklediği OM kategorilerine ayrılır: OM1, OM2, OM3, OM4 ve OM5. OM3 ve OM4, veri merkezlerinde 10 gigabitlik ve daha hızlı bağlantılarda yaygındır ve çoğunlukla turkuaz renktedir. Tek modlu fiberin kılıfı genellikle sarıdır. Renk kodlaması, teknisyenlerin bunları bir bakışta ayırt etmesine yardımcı olur.

Temel farkları ezberleyin:

• Tek modlu — küçük çekirdek, lazer kaynağı, uzun mesafe, daha yüksek maliyet, sarı kılıf.
• Çok modlu — daha büyük çekirdek, LED/VCSEL kaynağı, daha kısa mesafe, daha düşük maliyet, turkuaz/turuncu kılıf.

Tek modlu fiber mesafe ve bant genişliğinde; çok modlu fiber ise kısa bağlantılarda maliyet açısından üstündür.

Beklenenin aksine, tek modlu kablo çok modlu kablo kadar ucuz olabilir; ancak tek modlu alıcı-vericiler ve lazerler, hassas üretimleri nedeniyle daha pahalıdır. Çok modlu fiberin daha ucuz optik bileşenleri, bina içindeki çok sayıdaki kısa bağlantı için onu ekonomik kılar. Dolayısıyla maliyet kararı yalnızca camın kendisiyle değil, esas olarak optik bileşenler ve mesafeyle ilgilidir; sınavda bu incelik sorgulanabilir.

Temel kural basittir: uzun mesafeler için tek modlu fiber (binalar arası, şehirler arası, telekomünikasyon) ve kısa mesafeler için çok modlu fiber (bina veya veri merkezi içi) kullanın. Çekirdekleri uyuşmadığı ve bağlantı çalışmayacağı ya da kötü performans göstereceği için tek modlu ve çok modlu bir parçayı asla doğrudan birbirine bağlamayın. Bir bağlantı boyunca fiber türünü, alıcı-vericiyi ve konnektörleri eşleştirin.

İki fiber türü farklı ışık kaynaklarıyla eşleşir. Tek modlu fiber, ışığı küçük çekirdeğine gönderen hassas ve odaklanmış lazerler kullanır. Çok modlu fiber ise genellikle daha büyük çekirdeğine uygun, daha ucuz LED'ler veya VCSEL'ler (Dikey Oyuklu Yüzey Yayan Lazerler) kullanır. Tek modlu optik bileşenlerin neden daha pahalı olmasının bir nedeni budur; ayrıca alıcı-verici belirli bir fiber türü için üretilir. Çok modlu bir modülü tek modlu bir bağlantıda serbestçe kullanamazsınız.

Uygulamada bir internet sağlayıcısı, bölge genelinde mahallenize kadar tek modlu fiber döşer; bir veri merkezi, birkaç metre aralıklı raf anahtarları arasında OM4 çok modlu fiber kullanır; bir yerleşke ise birbirinden uzak iki binayı tek modlu fiberle bağlar. Bu örüntüleri tanımak, mesafenin ve ortamın bir fiber türünü diğerine açıkça işaret ettiği durum sorularını yanıtlamanıza yardımcı olur.

Fiber türleri hakkındaki bilginizi sınayın.

İki fiber türünü karşılaştırdınız. Tek modlu fiber küçük bir çekirdeğe ve tek bir ışık yoluna sahiptir, lazer kullanır ve yüksek bant genişliğiyle uzun mesafeleri aşar; bu nedenle omurgalar ve binalar arası bağlantılar için idealdir. Çok modlu fiber birçok ışık yoluna sahip daha büyük bir çekirdek kullanır, daha ucuz LED/VCSEL optik bileşenlerinden yararlanır ve modsal yayılma darbelerini mesafe boyunca bulanıklaştırdığı için kısa bağlantılara uygundur. Çok modlu fiber OM kategorilerine ayrılır (OM3/OM4 yaygındır); tek modlu fiber sarı, çok modlu fiber ise çoğunlukla turkuazdır. Mesafeyi ve ortamı fiber türüyle eşleştirin.