หน้ารวมกระทู้ > สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)สำ...

สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)สำหรับกล้องวงจรปิด


สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)สำหรับกล้องวงจรปิด

1. ใช้ส่งข้อมูลข้ามจังหวัด ข้ามอำเภอ ข้ามตำบล ได้สบาย เนื่องจากมีการสูญเสียสัญญาณต่ำกว่าสัญญาณไฟฟ้า ทำให้ใช้ตัวทวนสัญญาณน้อย ส่งสัญญาณได้ระยะทางไกล ความคุ้มค่าสูง

2. ส่งข้อมูลทั้งภาพจากกล้องวงจรปิด และเสียงได้มหาศาลในเวลา เดียวกันเมื่อเทียบกับการสื่อสารผ่านสายทองแดง เนื่องจากเทคโนโลยีการสื่อสารแสงมีความผิดเพี้ยนของสัญญาณต่ำเมื่อทำการรวม กันของข้อมูลหลาย ๆ ช่องสัญญาณ
3. ไม่มีผลกระทบจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถติดตั้งได้ในบริเวณที่มีไฟฟ้าแรงสูง หรือฟ้าผ่าเกิดขึ้นบ่อยครั้ง
4. ข้อมูลรั่วไหลได้ยาก การลักลอบขโมยสัญญาณจากระบบใยแก้วนำแสงทำได้ยาก

การใช้สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)...สำหรับกล้องวงจรปิด
OM1, OM2 และ OM3 เป็นมาตรฐานของ
เส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) ชนิด Multimode ซึ่งถูกกำหนดขึ้นตามมาตรฐาน ISO/IEC 11801 โดยคุณสมบัติที่แตกต่างอย่างเห็นได้ชัดของมาตรฐานทั้ง 3 แบบ ก็คือ ค่าความกว้างของช่องสัญญาณ (Bandwidth) และค่าการสูญเสียของสาย (Attenuation) โดยมาตรฐาน ISO/IEC 11801 ได้มีการกำหนดมาตรฐานความกว้างของช่องสัญญาณ และมาตรฐานของค่าการสูญเสีย โดยเฉพาะเมื่อใช้ระบบการทำงานในระดับ Gigabit ไว้

ทุก วันนี้ หากเราเฝ้ามองวิวัฒนาการของระบบเครือข่าย เราจะพบว่า Ethernet ได้ถูกพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็น Gigabit Ethernet หรือ 10 Gigabit Ethernet ซึ่งเป็นระบบที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อรองรับการทำงานบนสาย
Fiber Optic
แบบ Multimode และเป็นเทคโนโลยีที่มีความเร็วสูงสุดเท่าที่เคยมีมา โดยระบบ 10 Gigabit Ethernet ไม่เพียงแต่จะใช้งานบนเครือข่าย LAN ได้เท่านั้น แต่มันยังสามารถขยายขอบเขตการใช้งานออกไปในระดับ WAN ได้อีกด้วย

และ ในขณะที่ Ethernet ได้รับการพัฒนาอยู่นั้น มาตรฐานของสายใยแก้วนำแสงชนิด Multimode ก็ได้รับการพัฒนาควบคู่กับ Ethernet มาอย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกัน โดยเริ่มตั้งแต่ OM1 ซึ่งถูกใช้งานสำหรับมาตรฐานทั่วไป ขณะที่ OM2 เป็นการพัฒนาเข้าสู่การทำงานในระดับ Gigabit Ethernet และ OM3 ซึ่งเป็นการทำงานในระดับ 10 Gigabit Ethernet

การใช้งาน
เส้นใยแก้วนำแสง
(Fiber Optic) MMF ทั่วไปในระดับ 10 Gigabit Ethernet นั้น จะมีข้อจำกัดด้าน Bandwidth และระยะทางที่สั้นมาก โดยสาย MMF โดยทั่วไปจะสนับสนุนการทำงานในระดับ 10 Gigabit Ethernet ที่ระยะทางประมาณ 25-82 เมตรเท่านั้น อย่างไรก็ดี หากเราต้องการใช้งานสาย MMF ที่ระยะทาง 300 เมตร ซึ่งเป็นระยะทางที่ยอมรับกันว่าเหมาะสมสำหรับโครงข่ายภายในอาคารและระบบ ศูนย์รวม ก็สามารถทำได้ แต่จำเป็นต้องใช้งานร่วมกับ Wide Wavelength Division Multiplexer ซึ่งนั่นหมายความว่าจะต้องมีค่าใช้จ่ายสำหรับอุปกรณ์ Active Device ทั้ง Transceiver และ WWDM ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพงเพิ่มขึ้น

จาก ปัญหาดังกล่าว OM3 จึงเป็นมาตรฐานใหม่ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อรองรับการใช้งานในระดับ 10 Gigabit Ethernet ที่สามารถรองรับการส่งข้อมูลได้ไกลถึง 300 เมตร นอกจากนี้ OM3 ยังมีจุดเด่นอีกหลายประการไม่ว่าจะเป็นการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน เครือข่าย, ความสามารถในการรองรับข้อมูลที่สูงขึ้น และที่สำคัญการที่ OM3 สามารถใช้ Wavelength ที่ 850 nm ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถ upgrade ระบบเครือข่ายสู่ระดับ 10 Gigabit Ethernet โดยมีค่าใช้จ่ายที่ถูกลง เมื่อเทียบกับมาตรฐานปกติซึ่งใช้ 1310 nm ที่เป็นแบบ Multimode เท่านั้น

จาก ข้อมูลเบื้องต้นจะเห็นได้ว่า สายใยแก้วนำแสง (
Fiber Optic
) ทั้งแบบ OM1, OM2 และ OM3 จะมีข้อแตกต่างกันไปตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ ซึ่งข้อแตกต่างนี้จะขึ้นอยู่กับผู้ผลิตเองว่าจะมีการกำหนดสมรรถนะของสายให้ ใกล้เคียงหรือเทียบเท่าหรือดีกว่าได้อย่างไร ดังเช่นสายของ DRAKA ที่มีอยู่ด้วยกัน 3 แบบ คือ

1. แบบ Standard
สาย
Fiber Optic ชนิดนี้จะเป็นแบบ
Graded Index Multimode ซึ่งเหมาะสำหรับใช้ในการเชื่อมต่อ LAN ที่มีการรับส่งข้อมูลจำพวก data, voice, video ซึ่งสามารถรองรับแหล่งจ่ายไฟชนิด LED, VCSEL และ Fabry-perot laser source
• Standard 62.5 um fibers (OM1)
- ที่ความยาวคลื่น 850 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 200 MHz.km
- ที่ความยาวคลื่น 1300 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 600 MHz.km
• Standard 50 um fibers (OM2)
- ที่ความยาวคลื่น 850 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 500 MHz.km
- ที่ความยาวคลื่น 1300 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 800 MHz.km

2.แบบ Hicap
สาย
Fiber Optic
ชนิดนี้เป็นสายที่ถูกพัฒนาขึ้นมาให้มีประสิทธิภาพดีกว่าแบบ Standard โดยดูได้จากค่า Attenuation ที่น้อยลง และค่า Bandwidth ที่มากขึ้นกับระยะทางที่รองรับสำหรับ 1000 Base-SX = 750 m และ 1000 Base-LX = 2000 m เมื่อใช้ Patch Cord LX ที่ 1300 nm
- ที่ความยาวคลื่น 850 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 200 MHz.km
- ที่ความยาวคลื่น 1300 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 600 MHz.km
• Hicap 50 um fibers (OM2)
- ที่ความยาวคลื่น 850 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 600 MHz.km
- ที่ความยาวคลื่น 1300 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 1200 MHz.km

3. แบบ Maxcap
Fiber Optic
ชนิดนี้ออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่ความยาวคลื่น 850 nm และ 1300 nm จากเดิมใช้ได้ที่ 1310 nm ซึ่งเป็นมาตรฐานเดิม สาย Fiber Optic แบบ Maxcap จะสามารถรองรับการใช้งานได้ในระดับ 10 Gigabit Ethernet ซึ่งต่างจาก 2 แบบแรกที่รองรับแค่ในระดับ 1 Gigabit เท่านั้น
•Maxcap 50 um fibers (OM 3)
- ที่ความยาวคลื่น 850 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 1500 MHz.km
- ที่ความยาวคลื่น 1300 nm จะมีค่าสูญเสียของสาย (Attenuation) 500 MHz.km
- Effective laser launch bandwidth at 850 nm > 2000 MHz.km
ปัจจุบัน ความต้องการใช้งานระบบเครือข่าย
ใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) ที่มีความเร็วสูงเริ่มมีมากขึ้น ตามปริมาณความต้องการของผู้ใช้งานด้านกล้องวงจรปิดและความต้องการพัฒนาระบบเครือข่าย ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว Gigabit Ethernet ถือเป็นระบบที่จะสามารถรองรับความต้องการใช้งานในระดับดังกล่าวได้เป็นอย่าง ดี ทั้งนี้ หากเราคำนึงถึงต้นทุนในการลงทุนด้านเครือข่ายแล้ว การเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมต่อความต้องการถือเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่าง หนึ่งของการวางแผนลงทุนด้านเครือข่าย และหากเรามีความต้องการในระดับ Gigabit Ethernet แล้ว การเลือกใช้เส้นใยแก้วนำแสงชนิด OM2 ก็ถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสม บริษัท มีเดีย เสิร์ซ จำกัด เป็นหนึ่งในตัวแทนจำหน่ายและผู้เชี่ยวชาญทางด้านการติดตั้งกล้องวงจรปิด ก็ได้เลือกสาย Fiber Optic มาออกแบบให้ลูกค้า ด้วยเช่นกัน

พลังงานแสงและการสูญเสียของ Fiber Optic เพื่อใช้ในงานกล้องวงจรปิด

การ สูญเสียของสัญญาณแสงในสาย Fiber Optic เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดความผิดพลาดของภาพที่ได้จากกล้องวงจรปิด ทำให้การเชื่อมต่อสื่อสารด้วยระยะทางไม่เป็นไปตามที่คาดหวัง (ปกติสาย Fiber Optic สามารถเชื่อมต่อได้ด้วยระยะทางที่ยาวเกินกว่า 1-2 กิโลเมตร ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่า ท่านใช้สาย Fiber Optic แบบใด ?
แบบ Multimode หรือ Single Mode? รวมทั้งยังขึ้นอยู่กับโปรโตคอลของเครือข่าย อย่างไรก็ดี ปัจจัยหลักคือการสูญเสียของสัญญาณแสงในสาย
ข้อเท็จจริงที่เกี่ยวกับการทำให้เกิดการสูญเสียของกำลังแสงในสาย มีหลายประการดังนี้

  • ความสูญเสีย Power ของ Fiber Optic นั้นขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นที่ใช้ ความยาวคลื่นยิ่งมากเท่าใด อัตราการสูญเสียของแสงจะน้อยลง เช่น การสูญเสียกำลังแสงบนความยาวคลื่น 1300 nm ได้แก่ <0.5 dB/ กิโลเมตร
  • สำหรับ Silica Glass นั้น ความยาวคลื่นสั้นที่สุดจะมีอัตราการสูญเสียมากที่สุด
  • อัตราการสูญเสีย Power ที่น้อยที่สุด ได้แก่ ความยาวคลื่น 1550 nm
  • หน่วยวัดที่แสดงการสูญเสียของ Power ได้แก่ Decibel (dB) โดยมีหน่วยคิดเป็น dB ต่อกิโลเมตร ( dB/km)
  • ค่านี้ถูกนำมาคำนวณ โดยเอาความยาวทั้งหมดของสาย Fiber Optic คิดเป็น Km
  • การสูญเสียของ Fiber Optic สามารถมีสาเหตุหลายประการดังนี้
    • Extrinsic
    • Bending Loss เนื่องจากการโค้งงอของสายเกินค่ามาตรฐานที่ผู้ผลิตกำหนด
    • การสูญเสียอันเนื่องมาจากการทำ Splice รวมทั้งการเข้าหัวสายที่ไม่สมบูรณ์
    • การสูญเสียเนื่องจากรอยแตกหักเกิดขึ้นที่พื้นผิว
    • การสูญเสียอันเนื่องจากมุมแสงไม่เป็นไปตามคุณลักษณะจำเพาะของผู้ผลิต (Numeric Aperture Mismatch)

ค่า Numeric Aperture (NA)

( ค่า NA เป็น Parameter ที่ใช้บอกขอบเขตหรืออาณาบริเวณที่ปลายของเส้น
Fiber Optic สำหรับรับแสงเข้าไปในเส้น Fiber หรือปล่อยแสงออกมาจากเส้น Fiber ทั้งนี้ให้ลองเปรียบเทียบตอนปลายของเส้น Fiber เสมือนเป็นปากขวดใส่น้ำที่มีกรวยสอดอยู่ (ดังภาพล่าง) เมื่อต้องการกรอกน้ำใส่ขวดจะต้องควบคุมให้น้ำเข้าไปในกรวยเท่านั้น หากน้ำที่เทลงไปอยู่ในทิศทางหรือมุมที่กรวยนั้นรับไม่ได้ น้ำนั้นก็ไม่สามารถจะไหลเข้าขวดได้ ในทำนองเดียวกัน ลำแสงที่ส่งเข้าไปใน Fiber แล้วสามารถเดินทางอยู่ใน Core ตลอดระยะทาง จะต้องทำมุมกับปลายเส้น Fiber ให้อยู่ภายในขอบเขตของกรวยดังรูป B หากแสงที่ส่งเข้าไปในเส้น Fiber Optic
ทำมุมมากกว่าความกว้างของปากกรวย (เส้น C) แสงอาจเดินทางเข้าไปในส่วนของ Core ของ Fiber Optic ก็ได้ แต่เมื่อแสงไปกระทบกับรอยต่อระหว่าง Core กับ Cladding ไปเรื่อยๆ พลังงานก็จะสูญเสียเพิ่มขึ้น และหมดไปในที่สุดเพียงชั่วระยะทางสั้นๆ ของการเดินทางในเส้น Fiber เท่านั้น

จะเห็นว่า ค่า Numeric Aperture เป็นค่าแสดงขนาดมุมรับแสงที่ถูกกำหนดโดยผู้ผลิต ดังนั้นการนำเอาสาย
Fiber Optic ที่มีค่า Numeric Aperture ไม่เข้ากัน ส่งผลให้แสงสามารถเล็ดลอดออกไปจากสาย Fiber Optic ได้ มุมรับแสงมีรูปร่างคล้ายกับกรวย

  • ปัญหาจากขนาดของแกน รวมทั้งรูปร่างของแกนท่อนำแสงไม่เข้ากัน ( Core Size Mismatch) หรือ Profile Mismatch

Intrinsic

  • Loss Inherent to Fiber
  • การสูญเสียที่เกิดจากการผลิต Fiber
  • Freshnel Reflection

Bending Loss

Bending Loss เกิดจากปัญหาการโค้งงอของสายเกินค่ารัศมีความโค้งงอของสายตามปกติ ( Minimum Bend Radius) อย่างไรก็ดี Bending Loss ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการองค์ประกอบย่อยๆ ดังนี้

  • ความโค้งที่มีความแหลมบริเวณแกนของสาย
  • ความไม่สมบูรณ์ของ Buffer และ Jacket โดยมีความคลาดเคลื่อนของการวางตำแหน่งระหว่างกันที่ห่างประมาณ 2-3 มิลลิเมตร
  • การติดตั้งสายไม่ถูกวิธีหรือไม่เรียบร้อย ปัจจัยต่างๆ เหล่านี้ เรียกว่า Microbending สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อความยาวของสายเพิ่มมากขึ้น

    การสูญเสียเนื่องจากการเข้าหัว Connector และทำ Splice ไม่ดี


    Splice Loss สามารถเกิดขึ้น ณ ที่ใดก็ได้ที่มีการตัดต่อและเชื่อมสายเข้าด้วยกัน โดยประกอบด้วย การ Loss 2 แบบ ได้แก่
    Mechanical Loss และ Fusion Splicing Loss
  • Mechanical Loss จะมีอัตราสูงที่สุด เมื่อเทียบกับ Fusion Splicing โดยมีอัตราการ Loss ตั้งแต่ 0.2 ไปจนถึง 1.0 dB ขึ้นไป
  • Mechanical Loss จะมีอัตราสูงที่สุด เมื่อเทียบกับ Fusion Splicing โดยมีอัตราการ Loss ตั้งแต่ 0.2 ไปจนถึง 1.0 dB ขึ้นไป
  • การ Loss ที่เกิดขึ้นสูง สามารถเกิดขึ้นได้จากองค์ประกอบหลายประการดังนี้
    • Misalignments of Fiber Cores
    • Poor Cleave
    • Air Gap
    • Contamination
    • Index of Reflection Mismatch
    • Core Diameter Mismatch

การ Loss ที่เกิดขึ้นจาก Connector


การ สูญเสียที่เกิดขึ้นจาก
Fiber Optic Connector สามารถมีระดับ 0.25 ไปจนถึง 1.5 dB และขึ้นอยู่กับชนิดของ Connector ที่ใช้งานอีกด้วย นอกจากนี้ยังมี Factor อื่นๆ ที่ทำให้เกิดการ Loss ของ Connector ดังนี้

  • ปัญหาสกปรก หรือ Contamination บน Connector ( ปัญหาที่เกิดบ่อยที่สุด)
  • การติดตั้ง Connector ที่ไม่ถูกต้องไม่เรียบร้อย
  • การชำรุดเสียหายที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของ Connector
  • Poor Scribe (Cleave)
  • Mismatched Fiber Cores
  • Misaligned Fiber Cores
  • Index of Reflection Mismatch

Loss Inherent to Fiber Optic

การ สูญเสียใน Fiber ที่ไม่สามารถจะขจัดไปได้ในระหว่างกระบวนการผลิต มีสาเหตุเกิดจาก Impurities ในกระจก รวมทั้งการดูดซึมของแสงในระดับของโมเลกุล การสูญเสียของแสงขึ้นอยู่กับความหนาแน่นเชิงแสง ส่วนประกอบของ Fiber Optic รวมทั้งโครงสร้างทางโมเลกุลของ Fiber ซึ่งเรียกว่า Rayleigh Scattering เมื่อแสงมากระทบกับส่วนประกอบดังกล่าว ก็จะเกิดการกระจายตัวของแสงไปยังทิศทางต่างๆ ขึ้น

การสูญเสียที่เกิดจากการแตกหักของพื้นผิว (
Fiber Optic
)

เนื่อง จากว่า สาย Fiber Optic มีส่วนที่ทำมาจาก Silica และกระจก ดังนั้นการโค้งงอสายมากเกินไป มีส่วนทำให้เกิดการแตกหัก รวมทั้งการติดตั้งที่ขาดระมัดระวัง

ชนิดของ Connector...Fiber Optic

FC Connector

FC Connector ได้รับการออกแบบโดย NTT ของญี่ปุ่น ที่ได้รับความนิยมมากในญี่ปุ่น รวมทั้งสหรัฐและยุโรป ส่วนมาก Connector แบบนี้ จะถูกนำไปใช้งานทางด้านเครือข่ายโทรศัพท์ เนื่องจาก Connector แบบนี้ อาศัยการขันเกลียวเพื่อยึดติดกับหัวปรับ ข้อดีของ Connector ประเภทนี้ ได้แก่ การเชื่อมต่อที่แน่นหนา แต่ข้อเสียคือการเชื่อมต่ออาจต้องเสียเวลามาก

SC Connector

ออก แบบโดย AT&T สำหรับการเชื่อมต่อ Fiber Optic ภายในอาคารสำนักงาน ซึ่งเครือข่าย LAN ชนิดนี้ เหมาะสำหรับงานที่ต้องการถอดเปลี่ยน Connector อย่างรวดเร็ว โดยไม่สนใจความแน่นหนาของ Connector


FDDI Connector


ออกแบบโดย American National Standards Institute, (ANSI) สำหรับใช้งานบนเครือข่าย FDDI โดยเฉพาะ

Connector แบบ SMA

เป็น Connector อีกแบบหนึ่งที่ได้รับความนิยมมาก โดยเฉพาะในงานของ NATO และในกิจการทางทหารของสหรัฐ ออกแบบโดย Amphenol Corp.

ST-Connector
เป็น Connector ที่ถูกนำมาใช้งานสำหรับสาย Fiber Optic ชนิด Single Mode และ Multimode มากที่สุด โดยที่ Connector ประเภทนี้ มีอัตราการสูญเสียกำลังแสงเพียงแค่ไม่เกิน 0.5 dB เท่านั้น วิธีการเชื่อมต่อก็เพียงสอดเข้าไปที่รู Connector แล้วบิดตัวเพื่อให้เกิดการล็อคตัวขึ้น เพิ่มความทนทาน ทำให้ไม่เกิดปัญหาเนื่องจากการสั่นสะเทือน ถูกนำมาใช้กับระบบ LAN Hub หรือ Switches


การสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) ของกล้องวงจรปิด

การสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) เป็นระบบการสื่อสารที่ใช้แสงผสมกับข้อมูลที่ต้องการส่งในรูปแบบดิจิตอล แล้วจึงส่งผ่านตัวกลางคือใยแก้วเส้นผ่านศูนย์กลางขนาด 250 ไมครอน ซึ่งมีขนาดเล็กมากทำให้สายเคเบิล 1 เส้น สามารถรวมเอาสายสัญญาณหลายเส้น แสงจะถูกส่งผ่านไปยังตัวรับคือโฟโตดีเทคเตอร์เพื่อแปลผลค่าสัญญาณจากแสงเป็น สัญญาณไฟฟ้า และใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์แปลผลเป็นข้อมูลอีกครั้งหนึ่ง
การสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) มีจุดเด่นคือสามารถ ส่งสัญญาณหลาย ๆ ช่องไปได้พร้อมๆ กัน โดยใช้เทคนิคการผสมสัญญาณ (multiplexing) ที่นิยมใช้คือการทำ WDM (wavelength divison multiplexing) เป็นการส่งสัญญาณแต่ละช่องด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้มากกว่ามหาศาลเมื่อเทียบกับการสื่อสารผ่านสายทองแดงแบบเดิม



ผู้ตั้งกระทู้ Admin โพสต์และแสดงความเห็นเฉพาะสมาชิกเท่านั้น :: วันที่ลงประกาศ 2011-09-09 12:11:32


Copyright © 2011 All Rights Reserved. monalisa security technology co.,ltd