บทที่ 3 สายเคเบิลเส้นใยแก้ว

3.1 ข้อคำนึงในการออกแบบสายเคเบิลใยแก้ว 1. ป้องกันการแตกหักของเส้นใย - ควรกำหนดสเป็กของแรงกระแทกสูงสุดที่เส้ยเคเบิลสามารถทนได้ - วัสดุที่ใช้ห่อหุ้ม จะต้องถูกซีลด์อย่างดีเพื่อป้องกันการผุกร่อน 2. รักษาคุณสมบัติการนำสัญญาณ - ระวังมิให้เกิดการลดทอน อันได้แก่ ไมโครเบนดิ้ง เกิดจากกระบวนการผลิตเส้นใยนำแสงในขั้นตอนการเย็นตัวลงโดยไม่มีการควบคุมอุณหภูมิที่ถูกต้อง ทำให้วัสดุที่ทำเส้นใยนำแสงแข็งตัวไม่พร้อมกัน เช่น เส้นใยนำแสงและแคลตติ้ง เย็นตัวคนละเวลากัน

3.1 ข้อคำนึงในการออกแบบสายเคเบิลใยแก้ว ภาพแสดงการเกิดไมโครเบนดิ้ง

3.1 ข้อคำนึงในการออกแบบสายเคเบิลใยแก้ว การดูดซึมไฮโดรเจน เกิดจากขบวนการผลิตจากวัสดุหุ้มเส้นใยที่มีการดูดซึมไฮโดรเจนเข้าไปในเส้นใยนำแสง เป็นผลจากกระบวนการทางเคมี เป็นผลทำให้เกิดค่าความลดทอนสูง

3.1 ข้อคำนึงในการออกแบบสายเคเบิลใยแก้ว มีความคงทนแข็งแรง ตัวสายเคเบิลเมื่อเดินสายตามเสาจะมีการยืดของสายตามน้ำหนักซึ่งเรียกว่า axial load ดังนั้นไม่ควรยืดเกิน 4 เปอร์เซ็นต์ เพราะถ้าเกินอาจทำให้สายใยนำแสงเสียหายได้ เพื่อรับแรงดึงจึงใช้ ลวดโลหะมาช่วยแค่จะเกิดสนามไฟฟ้า (EMI) จึงหันมาใช้ เคฟล่า เพราะมีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง ที่สำคัญไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า

3.1 ข้อคำนึงในการออกแบบสายเคเบิลใยแก้ว สะดวกในการติดตั้งและซ่อมแซม - นอกจากผู้เชี่ยวชาญแล้ว ช่างเดินสายไฟทั่วไปก็สามารถที่จะเดินสายเคเบิลใยแก้วได้ด้วย - ต้องระบุสีของการใช้งาน โดยทั่วไปจะระบุสีที่โค๊ดติ้ง เพื่อให้ทราบว่าสีไหนใช้งานอะไร - มีการเสริมเส้นโลหะเพื่อการซ่อมซ่อมในกรณีฉุกเฉิน

3.2 การผลิตเส้นใยนำแสง - การผลิตเป็นสายเคเบิลก็เพื่อป้องกันการแตกหักของเส้นใยนำแสง - เพื่อสะดวกในการติดตั้ง - ให้ทนต่อสภาพแวดล้อมสูง - รวมเส้นใยนำแสงหลายๆ สายไว้ในสายเคเบิลเดียว การผลิตได้พัฒนามาจากการผลิตสายไฟฟ้า ซึ่งมีหลายบริษัทที่ลงทุนในการผลิตเส้นใยนำแสง โดยมีขบวนการผลิตที่คล้ายกันดังนี้

3.2 การผลิตเส้นใยนำแสง

3.2 การผลิตเส้นใยนำแสง ขบวนการเคลือบสี

3.2 การผลิตเส้นใยนำแสง การหุ้มเส้นใยแก้วหลายๆ เส้นไว้ในท่อหลวมท่อเดียว ท่อหลวม (loose tube) มีความแข็งแรงทนทาน เส้นใยนำแสงเป็นอิสระต่อกัน เส้นใยนำแสงสามารถเคลื่อนไหวได้

3.2 การผลิตเส้นใยนำแสง การม้วนตีเกลียวแบบ SZ สำหรับท่อหลวมหลายท่อเข้าด้วยกัน

3.2 การผลิตเส้นใยนำแสง การห่อหุ้มสายใยแก้วนำแสง

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง มาตรฐานสากล - สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU : International Telecommunication Union) - สมาคมอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (EIA : Electronics Industries Association) - หน่วยงาน IEC (International Electrotechnical Commission) - หน่วยงาน ASTM ( American Society for Testing and Materials) - สำนักงานมาตรฐานอุตสาหกรรม (สมอ. หรือ TIS) ( Thai Industrial Standard)

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบเส้นใยนำแสง เส้นผ่านศูนย์กลางของโหมดแสงที่ค่าความยาวคลื่นแสงต่างๆ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแคลดดิ้ง ความกลมของเส้นใยนำแสง ค่าการลดทอนสัญญาณในช่วงความยาวคลื่นที่ใช้งาน ความยาวคลื่นตัด หรือความยาวคลื่นคัทออฟ คุณภาพต่างๆ ของเส้นใยนำแสง การทดสอบเฉพาะการใช้งาน ฯลฯ

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบทางกายภาพ ได้แก่การตรวจสอบขนาดของส่วนประกอบของสายว่าเป็นไปตามที่ออกแบบไว้หรือไม่ เช่น - ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อหลวม (loose tube) - ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแท่งเสริม (filler rod) - ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแกนรับแรงดึง (tension member) - ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของสายทั้งเส้น - ค่าความยาวส่วนเกิน (excess length) ที่มากระทำจากภายนอก

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบรับแรงกระแทก

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบแรงกด

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบการบิดเกลียว

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบการรับแรงดึง

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบการรับแรงซึมของน้ำ เข้าได้ไม่เกิน 1.2-1.5 ม.

3.3 การทดสอบสายเคเบิลเส้นใยนำแสง การทดสอบการโค้งงอ

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดเส้นเดี่ยวท่อหลวม (Single-fiber loose buffer) เจลจะต้องทนต่ออุณหภุมิ -30 ถึง 170 C

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดเส้นรวมท่อหลวม (multi-fiber loose buffer)

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดเส้นรวมท่อหลวม เคเบิลสภาวะปกติ

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดเส้นรวมท่อหลวม เคเบิลสภาวะถูกดันเข้า

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดเส้นรวมท่อหลวม เคเบิลสภาวะถูกยืดออก

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดท่อแน่น (Tight buffer) นิยมใช้ภายในอาคาร ฉนวนทำมาจาก PVC

การเปรียบเทียบโครงสร้างแบบท่อแน่นและท่อหลวม การทดลอง ท่อแน่น ท่อหลวม รัศมีความโค้งของสาย น้อย มาก ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง เล็กกว่า ใหญ่กว่า การรับแรงดึง น้อยกว่า มากกว่า การทนแรงกระแทก การทนแรงอัด การเปลี่ยนแปลงค่าการลดทอนสัญญาณ ง่ายกว่า ยากกว่า

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ เส้นใยนำแสงชนิดผสม เพื่อลดปัญหาเรื่องแรงกระแทกจากภายนอก

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดแถบแถบ (Ribbon Type) เรียงกัน 8 – 12 เส้น

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดแถบแถบ (Ribbon Type)

3.4 สายเคเบิลเส้นใยนำแสงประเภทต่างๆ ชนิดแบ่งสล็อต (Slot Type)

3.5 การจัดแบ่งสายเคเบิลเส้นใยนำแสงตามประเภทการใช้งาน สายเคเบิลภายในอาคาร (Indoor Cables) - มีขนาดเล็ก - ปริมาณเส้นใยนำแสงไม่มาก - โครงสร้างของสายเป็นแบบท่อแน่น หรือ แบบผสมระหว่างท่อแน่นกับท่อหลวม - มักจะไม่มีส่วนประกอบของโลหะภายในสาย - ใช้งานในระบบคอมพิวเตอร์ , LAN , อุปกรณ์เครื่องมือวัดต่างๆ

3.5 การจัดแบ่งสายเคเบิลเส้นใยนำแสงตามประเภทการใช้งาน สายเคเบิลภายนอกอาคาร (Outdoor Cables) - ใช้ต่อจากเคเบิลภายในอาคาร - มีระยะทางไม่ไกลจากตัวอาคารมากนัก - โครงสร้างเป็นสายแบบท่อแน่น - ห่อหุ้มด้วยผนังที่ทนต่อสภาพแวดล้อมดี - ถ้าเป็นท่อหลวมจะมีเส้นใยนำแสงภายใน 2-24 เส้น

3.5 การจัดแบ่งสายเคเบิลเส้นใยนำแสงตามประเภทการใช้งาน สายเคเบิลระหว่างอาคาร (Intrabuilding,Arial Cables) - มีระยะทางไม่ไกลมากนัก - มักใช้เป็นสายเคเบิลแบบท่อหลวม - สามารถรับแรงดึงได้ดี - ต้องมีแกนรับแรงดึงประกอบอยู่ด้วย - ภายในอาจมีเส้นใยนำแสงหลายเส้นรวมกัน เรียกว่า MFPT (multifiber per tube) - ห่อหุ้มด้วยผนังที่ทนต่อสภาพแวดล้อมดี - นิยมเสริมเหล็กเพื่อรับแรงยึด เรียกว่าฟิเกอร์เอท

3.5 การจัดแบ่งสายเคเบิลเส้นใยนำแสงตามประเภทการใช้งาน สายเคเบิลแบบลูกผสม (Hybrid cable) - เป็นสายเคเบิลที่มีเส้นใยนำแสงและลวดทองแดงรวมกัน - เส้นใยนำแสง จะทำหน้าที่นำข้อมูล - ลวดทองแดงเป็นสื่อนำไฟฟ้าไปสู่จุดหมาย หรือเป็นสายดิน เรียกว่า OFWG (Optical Fiber with Ground Wire)

3.5 การจัดแบ่งสายเคเบิลเส้นใยนำแสงตามประเภทการใช้งาน สายเคเบิลใต้น้ำ (Submarine cable) - เป็นการสื่อสารระหว่างประเทศ ภูมิภาคใหญ่ๆ - ประกอบด้วยโครงสร้างท่อหลวมหลายท่อ รวมกันในเคเบิลเดียว - เคเบิลหนึ่งอาจมีเส้นใยนำแสงมากถึง 144 เส้น - ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมีขนาดใหญ่กว่าชนิดอื่นๆ - เป็นเคเบิลแบบลูกผสมหรือไฮบริด เพราะต้องใช้สายตัวนำทองแดง ส่งกำลังไฟฟ้าไปยังสถานีทวนสัญญาณ