Optisk fiberkabel, eller optisk ledning, er en grundlæggende og nødvendig komponent i fiberoptiske netværk. Der findes mange former for optiske kabler, såsom single mode fiberoptisk kabel, multimode fiberoptisk kabel, simplex fiberoptisk kabel, duplex fiberoptisk kabel. Forskellige former for fiberoptiske patchkabler har forskellige anvendelser. Dette papir vil fokusere på simplex og duplex fiber patchkabel. Gennem simplex vs. duplex fiberoptiske kabler ville vi opsummere nogle tips til at vælge simplex og duplex fiberkabel.

Simplex VS. Duplex

Hvor vi diskuterer simplex vs. duplex fiberoptiske kabler, er det første, vi skal have en klar og dyb forståelse af simplex vs. duplex. Simplex og duplex er forskellige former for kommunikationskanaler inden for telekommunikation og computernetværk, som giver veje til at formidle information. Ifølge ITU-T’s definition er et simplexkredsløb et kredsløb, hvor signalerne kun kan strømme i én retning ad gangen. Den ene ende er senderen, mens den anden er modtageren, og det er ikke reversibelt. På den anden side bruger fuld duplex-systemet to fibre til at kommunikere. Det gør det muligt for den ene fiber at sende fra punkt A til punkt B, mens den anden fiber sender fra B til A. Derfor har begge ender af et fuld-duplex-system både sendere og modtagere. I modsætning til simplex kan duplex opdeles i halv duplex og fuld duplex. Halv duplex betyder en kommunikationskanal, hvor data kan transmitteres i begge retninger på en signalbærer, men ikke samtidig. Den ene ende er senderen, mens den anden ende er modtageren og kan være reversibel (dette er det modsatte af simplex). Det svarer dermed til en tovejsradio. Desuden er fuld duplex tovejskommunikation, der opnås via en fysisk forbindelse, der har mulighed for at kommunikere i begge retninger samtidig.

Simplex fiberoptiske kabler

Et simplex fiberoptisk kabel består af en enkelt streng af glas- eller plastfiber og en enkelt ydre kappe. Simplexfiber anvendes oftest til applikationer, der kun kræver envejs dataoverførsel. Digitale dataaflæsninger, interstate highway sensorrelæer og automatiserede hastigheds- og grænsesensorer (til sportsanvendelse) er alle gode anvendelser af simplex fiberoptiske kabler. I simplex fiberoptiske netværk findes der simplex single mode- og simplex multimode fiberoptiske kabler (f.eks. 62,5/125 OM1-fiber og 50/125 OM2-fiber). Single mode simplex fiber patchkabel er en god mulighed for at oprette et kabelnetværk, hvor data skal sendes i én retning over lange afstande. Da dette simplex optiske fiberkabel kun transporterer én lysstråle ad gangen, er det bedre til transmissioner over lange afstande. Den simplex multimodefiber har en kerne med større diameter, der effektivt tillader flere lysmodes at sprede sig. Antallet af lysrefleksioner skabes på grund af en større diameter. Kernen i en single mode simplex optisk patchkabel er 8 til 10 mikron, mens en multimode simplex optisk patchkabel er enten 50 eller 62,5 mikron. Der passerer flere data gennem multimodefibren på et givet tidspunkt. Kvaliteten af signalet reduceres over lange afstande på grund af den høje dispersion og dæmpningshastighed med denne type fiber. Multimodefibre anvendes til datatransmissionsformål over korte afstande.

Duplex fiberoptiske kabler

Et duplex fiberoptisk kabel består af to fiberstrenge af glas eller plast, og det kan betragtes som to simplexkabler. Dette duplex fiberkabel er omhyggeligt struktureret i en lynlåseordning, som oftest anvendes til duplexkommunikation mellem enheder, hvor der kræves samtidig, tovejs-overførsel af data. (En fiber overfører data i den ene retning og en anden fiber overfører data i den modsatte retning). Større arbejdsstationer, fiberswitche og -servere, fibermodemmer og lignende hardware har tendens til at kræve duplex fiberkabel. Duplexfiber fås også som single mode duplex fiberoptisk kabel og multimode duplex fiberoptisk kabel. Halv duplex og fuld duplex er to typer fiberoptiske duplexkabler, der anvendes i forskellige dataoverførselsapplikationer.

Halv duplex fiberoptiske kabler

Halv duplex fiberoptisk kabel er i stand til at sende signalet i begge retninger, men kun i en retning ad gangen. Nogle transmissionsnetværk anvender halv duplex-kabler, men det er nødvendigt at specificere dette krav for alle knudepunkter i netværket. Halv duplex fiberoptik kan f.eks. bruges i radiotelefoner i politibiler, så kun én person kan tale ad gangen.

Fuld duplex fiberoptiske kabler

I fuld duplex fiberoptiske kabler overføres dataene i to forskellige retninger samtidig på en enkelt bærer på samme tid. Et eksempel er en telefonisk IP-tjeneste, hvor personer i begge ender af et opkald kan tale og blive hørt af hinanden på samme tid, fordi der er to kommunikationsveje mellem dem, og således kan brugen af fuld duplex-tilstand øge effektiviteten af kommunikationen.

Simplex VS. Duplex fiberoptiske kabler

Som nævnt ovenfor har et simplex fiberoptisk kabel kun én tætbufferet fiber inde i kabelkappen. Den beskyttende kappe gør det muligt at tilslutte og crimpe kablet til et mekanisk stik. Duplex fiberoptiske patchkabel kan imidlertid betragtes som to simplexkabler, hvis kapper er forbundet med en strimmel kappemateriale, og nogle duplex fiberoptiske jumperkabler er med clips på de to fiberoptiske stik på hver side af kablet for at kombinere de to stik sammen. For at bruge mindre kildemateriale er simplex fiberoptisk kabel billigere end duplex optisk kabel. Desuden bruger simplex optisk fiberkabel kun enkelt én fiberstreng i envejsoverførselstilstand, mens duplex fiberkabel bruger et par fibre i tovejsoverførselstilstand.

Hvordan vælger man simplex og duplex fiberoptiske kabler?

Single mode og multimode simplex optiske patchkabler kan bruges til applikationer, der kun kræver envejs dataoverførsel. De bruges normalt til at opnå konnektivitet mellem to BiDi transceivere, som normalt er designet med LC simplex single mode fiber, der passer til den optiske grænseflade i BiDi SFP/ SFP+ optik og driftsbølgelængden. Desuden er simplex BiDi WDM Mux/DeMux designet til brug i enkeltstrenget fibertransmission. Så den har også brug for simplex fiberkabel til at kombinere og adskille bølgelængder. Ud over dette udstyr er der så mange andre komponenter, der er forbundet med simplex fiberløsning, f.eks. simplex PLC (Planar Lightwave Circuit) splittere, OADM (Optical Add Drop Multiplexer) og andre simplex fiberprodukter. Hvad angår duplex fiberoptiske kabler, anvendes de normalt i standardoptiske transceivere, såsom SFP, 10G SFP+, 40G QSFP+ og 100G QSFP 28 (kun LC-duplex fiberkabler kan anvendes til lange afstande, såsom 40G-LR4 og 100G-LR4). Når afstanden mellem to enheder er for lang, bruges duplexfiber også til interkonnektor eller krydskobling mellem fiberoptiske transceivere og MPO/MTP-kassetter.

Relateret artikel: Single Mode vs Multimode Fiber: Hvad er forskellen?