ข้อใดบอกถึงวิธีการเชื่อมต่อสายใยแก้วนำแสง

สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)

สายใยแก้วนำแสง (FiberOptic) ซึ่งใช้สัญญาณแสงในการส่งแทนสัญญาณไฟฟ้า ทำให้การส่งสัญญาณไม่ถูกรบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ ทั้งยังคงทนต่อสภาพแวดล้อมอีกด้วย และตัวกลางที่ใช้สำหรับการส่งสัญญาณแสงก็คือ ใยแก้วซึ่งมีขนาดเล็กและบางทำให้ประหยัดพื้นที่ไปได้มาก สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกลโดยมีการสูญเสียของสัญญาณน้อย ทั้งยังให้อัตราข้อมูล (Band Width) ที่สูงกว่าสายแบบโลหะหลายเท่าตัว

หลักการทำงานของสายใยแก้วนำแสง
อธิบายโดยใช้หลักการของแสง (geomerrical optic) ให้จุดกำเนิดแสงอยู่ที่ S จะมีแสงออกจากจุด S นี้ไปยังจุดต่าง ๆ ของผิวแก้ว ดังรูป ที่จุด A แสงจะพุ่งออกจากแก้วไปยังอากาศโดยไม่มีการหักเห ที่จุด B จะมีการหักเหเล็กน้อย และมีบางส่วนสะท้อนกลับมาในแก้ว ที่จุด C จะมีการหักเหมากขึ้นเล็กน้อย และมีบางส่วนสะท้อนกลับมาในแก้ว ที่จุด D จะไม่มีการหักเห แสงจากจุด S ทั้งหมดจะสะท้อนกลับมาในแก้ว ณ. จุดนี้จะเรียกมุม ว่า มุมวิกฤต (Critical angle) ทำให้เกิดปรากฏการณ์ การสะท้อนกลับหมด (Total reflection) หาค่ามุม ได้จากสมการ

โครงสร้างของเส้นใยแก้วนำแสง

ส่วนประกอบของใยแก้วนำแสงประกอบด้วยส่วนสำคัญคือ ส่วนที่เป็นแกน (Core) ซึ่งจะอยู่ตรงกลางหรือชั้นในแล้วหุ่มด้วยส่วนห่อหุ้ม (Cladding) แล้วถูกหุ้มด้วยส่วนป้องกัน (Coating)อีกชั้นหนึ่งโดยที่แต่ละส่วนนั้นทำด้วยวัสดุที่มีค่าดัชนีการหักเหของแสงต่างกัน ทั้งนี้ก็เพราะต้องคำนึงถึงหลักการหักเหและแสงสะท้อนกลับหมดของแสง ส่วนที่เหลือก็จะเป็นส่วนที่ช่วยในการติดตั้งสายสัญญาณได้ง่ายขึ้น เช่น Strengthening Fiber ก็เป็นส่วนที่ป้องกันไม่ให้สายไฟเบอร์ขาดเมื่อมีการดึงสายในตอนที่ติดตั้งสายสัญญาณ

ประเภทของสายใยแก้วนำแสง

ภายในใยแก้วนำแสงนั้น จำนวนลำแสงที่เดินทางหรือเกิดขึ้นจะเป็นตัวบอกโหมดของแสงที่เดินทางภายในเส้นใยแก้วนำแสงนั้น กล่าวคือ ถ้ามีแนวลำแสงอยู่แนวเดียวเรียกว่า เส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดียว (Singlemode Fiber) แต่ถ้าภายในเส้นใยแก้วนำแสงนั้นมีแนวลำแสงอยู่จำนวนหลายลำแสง เรียกว่า “เส้นใยแก้วนำแสงหลายโหมด (Multimode Fiber)” นอกจากการแบ่งชนิดใยแก้วนำแสงตามลักษณะของโหมดแล้ว ก็ยังมีวิธีอื่นที่แบ่งโดยวัสดุที่ทำ เช่น เส้นใยที่ทำจากแก้วพลาสติก หรือโพลิเมอร์

Multimode Fiber Optic (MMF)

สายไฟเบอร์แบบมัลติโหมด (Multimode Fiber Optic หรือ MMF) เป็นสายไฟเบอร์ที่นิยมใช้งานในระบบแลน (LAN) มากที่สุด โครงสร้างภายในของเส้นใยแก้วนำแสง จะประกอบด้วย แกนและแคลด ดังได้กล่าวมาแล้วข้างต้น สำหรับเส้นใยแก้วนำแสงแบบหลายโหมดประเภทที่นิยมกันมากที่สุดมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนที่ 62.5 ไมครอน (1 Micron = 10-6 m= mm) และส่วนที่เป็นแคลดมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 125 ไมครอน ซึ่งส่วนใหญ่จะเรียกสายไฟเบอร์ประเภทนี้สั้นๆ เป็น 62.5/125 MMF ส่วนสายไฟเบอร์ขนาดอื่นที่นิยมรองลงมาคือ 50/125 MMF

Singlemode Fiber Optic (SMF)

ไฟเบอร์ออฟติกแบบซิงเกิลโหมด (Single Mode Fiber Optic หรือ SMF) มีเส้นใยแก้วส่วนแกนขนาดเล็กกว่าสายแบบมัลติโหมด โดยจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนประมาณ 8-10 ไมครอน และส่วนที่เป็นแคลดประมาณ 125 ไมครอน สายแบบนี้จะอนุญาตให้แสงเดินทางเพียงแนวเดียว ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า ซิงเกิลโหมด (Single Mode)

การเชื่อมต่อสายไฟเบอร์

การส่งสัญญาณแสงไปในสายใยแก้วนำแสงจะต้องทำการแปลงสัญญาณไฟฟ้าจากอุปกรณ์กำเนิดสัญญาณให้เป็นสัญญาณแสงก่อนจึงจะสามารถส่งสัญญาณผ่านไปในใยแก้วนำแสงได้ ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงโดยทั่วไปจะต้องมีการเชื่อมต่อในส่วนของใยแก้วนำแสงเสมอ โดยการเชื่อมต่อสายใยแก้วนำแสงนั้นอาจมีการคลาดเคลื่อน ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียสัญญาณได้ จากลักษณะต่างๆ ของใยแก้วเช่น จากการที่ตำแหน่งของแกนวางไม่ตรงกัน หรือการมีระยะห่างระหว่างแกนเป็นต้น จึงได้มีการคิดค้นวิธีการคิดค้นต่างๆ ที่นำมาใช้เชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสงเพื่อให้มีการสูญเสียน้อยที่สุด