Günümüzde veri iletişimi hızla gelişirken, internet bağlantısının kalitesi ve hızına olan ihtiyaç da her geçen gün artmaktadır. İster bireysel kullanıcılar, isterse de büyük kurumlar olsun, veri trafiği miktarı ve hızı hiç olmadığı kadar kritik bir hal almıştır. Bu noktada devreye giren fiber optik çözümler, yüksek hızlı ve güvenilir iletişim altyapısı sunarak geleceğin bağlantı ihtiyaçlarına en iyi yanıtı veriyor.
Dijital dönüşüm kapsamında üzerinde durulan 5G hizmetleri, akıllı şehirler, akıllı fabrikalar ve nesnelerin interneti (IoT) gibi tüm uygulamaların alt yapısını ve bu veri hızlarını destekleyebilecek tek iletişim altyapısı “fiber optik” çözümlerdir.
Fiber optik çözümler, iletişim, güvenlik, bant genişliği, mesafe ve daha düşük genel maliyet gibi tüm avantajlarının yanı sıra, IoT, Endüstri 4.0, Endüstri 5.0 ve Akıllı Şehir uygulamaları gibi teknolojide sürekli değişen gereksinimleri karşılayabilmesi nedeniyle en uzun kullanım ömrünü de sunmaktadır.
Bu nedenlerden dolayı Japonya, ABD, Batı Avrupa ve Asya’nın gelişmiş ülkelerinin yanı sıra birçok gelişmekte olan Doğu Avrupa, Ortadoğu ve Asya ülkeleri de bu konuda yoğun yatırımlar yapmaktadır.
Estonya, Litvanya, Birleşik Arap Emirlikleri, Güney Kore, Katar gibi ülkeler altyapılarında %90 üzerinde fiber dönüşümü gerçekleştirmişler ve bu alanda birçok gelişmiş ülkeyi dahi geride bırakmışlardır. Tüm bu ülkelerde dijital dönüşüm, devlet ve kurumlar tarafından birinci öncelikli devlet politikası olarak desteklenmektedir.
Tarihçesi:
Işığın haberleşmede kullanılması çok eskiye dayanmaktadır. İlk çağlarda itibaren kullanılmaya başlanmıştır. Kızılderililerin dumanla haberleşmesi bir optik haberleşme yöntemidir.
İlk adı ışık kablo olarak 1842’de kullanılmıştır. Bunun nedeni ışığın yansımalar yaparak bir kablo içerisinden akmasıdır. Bu popüler tanım 1884 yılında Collado’nun hazırladığı bir makalede geçmektedir.
18.yüzyıl sonlarına gelindiğinde Avrupa’da, semafor denilen işaret kollarından yararlanılan, optik telgraf sistemleri kullanılmaya başlanmıştır.
Modern anlamıyla ışığın iletiminden yararlanarak haberleşme sağlama çalışmaları eskiye dayanmaktadır. Graham Bell, gün ışığını taşıyıcı sinyal olarak kullanıp telefon sinyallerini yaklaşık 200 metrelik bir uzaklığa göndermeyi başardı. Ancak bu buluş teknolojik yetersizlik ve hava koşullarının olumsuz etkisinden dolayı yaygınlaşamadı. Tarih 1870 gösterdiğinde İngiliz fizikçi John Tyndall, akarsularda tam yansımadan yararlanılarak ışık iletiminin yapılabileceğini göstermiştir.
1910 yılında ilk uygulama iç yüzeyi metal kaplamalı ve yüksek yansımalı Hallow tüpünün kullanılmasıdır. Hallow lambasının elektromanyetik dalgaları geniş alanda kontrol yeteneği vardır. Bu cihaz, sinyal kayıplarının yüksek ve özellikle yön değiştirme eğilimlerinin olması yüzünden uygulamaya konulmamıştır.
1930’lu yıllarda cam fiber flaman üstünde denemeler yapıldı. Bu cam fiber demeti 1950’li yıllarda delikli kart okuyucularının ışık kanalı olarak kullanıldı. Tüm bu denemeler ancak 1960 yılında lazerin başarılı şekilde denenmesiyle mümkün olmuştur.
Fiber optik iletişiminin iki temel ünitesi olan ışık vericisi ve ışık alıcısı geliştirildi. 1960 yılında ışık kaynağı olarak çubuk şeklindeki bir amberin çıkardığı lazer ışınımı tasarlandı. İlk defa 1961 yılında ışık vericisi olarak gaz lazer kullanıldı.
Fiber Optik Kablolar; Işık sinyalinin gönderildiği camdan veya plastikten imal edilmiş çekirdek kısmı ve çekirdek üzerine uygulanan akrilik kaplama ile istenilen renklerde kaplanarak gevşek ve sıkı tüpler içerisine yerleştirilen, mukavemet elemanı olarak cam elyaf ve kevlar ile güçlendirilip koruyucu bir dış kılıf ihtiva eden kablo çeşididir.
Fiber optik kablolar, veri göndermek için elektrik sinyallerinin aksine ışık sinyallerini kullanır.
Fiber optik kablo, bir elektrik kablosuna benzer, ancak ışığı taşımak için kullanılan bir veya daha fazla fiber optik içeren bir kablo türüdür. Optik fiber elemanları tipik olarak tek tek plastik tabakalarla kaplanır ve kablonun yerleştirileceği ortam için uygun koruyucu bir tüp içinde bulunur. Bina içi ve bina dışı kullanım için uygun olduğu gibi yer altında ve direkler arası havai kullanım içinde uygun türleri vardır.
Geleneksel elektrik kablolarından yüzlerce kat daha hızlı bir şekilde yüzlerce kilometre yol kat eder. Ve fiber optik kablolar metalik olmadığından, iletim hızını düşürebilen elektromanyetik parazitlerden (yani şimşek) etkilenmezler. Fiber kablolar ayrıca akım taşımadıkları için daha güvenlidirler ve bu nedenle kıvılcım oluşturmazlar.
Fiber Optik nasıl çalışır; Fiber optik, veriyi fiber optik kablodan geçen ışık parçacıkları veya fotonlar biçiminde iletir. Cam fiber çekirdek ve kaplama, gelen ışığı belli bir açıyla büken farklı kırılma indislerine sahiptir.
Işık sinyalleri fiber optik kablodan gönderildiğinde, tam iç yansıma adı verilen bir süreçle, bir dizi zikzak çizerek çekirdek ve kaplama arasında yansır. Işık sinyalleri daha yoğun cam katmanları yüzünden ışık hızında hareket etmiyor, ışık hızından yaklaşık %30 daha yavaş hareket ediyor.
Sinyalin yolculuğu boyunca yenilenmesi veya güçlendirilmesi için, fiber optik iletimde bazen uzak mesafelerde tekrarlayıcılar kullanılır. Bu tekrarlayıcılar optik sinyali elektrik sinyaline dönüştürerek, elektrik sinyalini işleyerek ve optik sinyali yeniden ileterek yenilerler.
Fiber optik kablolar artık 10 Gbps’ye kadar sinyalleri destekleyebiliyor. Tipik olarak, fiber optik kablonun bant genişliği kapasitesi arttıkça, kablo daha pahalı hale gelir.
Fiber Optik Ağ Nedir?
Birkaç farklı türde fiber optik ağ vardır ama hepsi de ağ merkezinden evinize kadar uzanan optik kablolarla başlar. Bu kablolar fiber optik internet bağlantısı sağlamak için evinizin hemen yanındaki kaldırıma ya da doğrudan evinize kadar uzanır.
En hızlı fiber ağ türü, evlere kadar fiber (FTTH) veya binalara kadar fiber (FTTB) olarak adlandırılır çünkü bu, evlere, apartmanlara ve işyerlerine doğrudan bağlı terminallere optik fiber kablolarla, %100 fiber optik bağlantıdır.
Öte yandan, Fiber to the Curb (FTTC) kısmi fiber bağlantısıdır, çünkü optik kablolar evlerin ve işyerlerinin yakınındaki kaldırıma kadar uzanır ve bakır kablolar sinyalleri kaldırımdan itibaren taşır. Benzer şekilde, Binaya Kadar Fiber (FTTB) fiber kablonun ortak bir mülk üzerinde bir noktaya kadar gitmesi ve diğer kablolamanın ofislere veya diğer alanlara bağlantıyı sağlamasıdır.
Fiber Optik İnternet; Artık fiber optiğin nasıl çalıştığını bildiğinize göre, fiber optik hızın birçok faydasından bahsedebiliriz.
FTTH ağında olduğunuzda, çok daha hızlı yükleme ve indirme hızları, evde birden fazla cihaz için daha fazla bant genişliği ve güvenilir bir bağlantı elde edersiniz.
Seçili bölgelerde Fios Gigabit Bağlantısı 1,5 Gbps – 2,3 Gbps ortalama kablolu indirme ve yükleme hızları sunar. Aynı anda 100 cihaza kadar HD yayın, oyun, video konferans ve çok daha fazlasının keyfini çıkaracaksınız, neredeyse hiç gecikme olmadan.
Fiber Optik Kablolar Nerede Kullanılır?
Fiber optik kablolar ses, video ve veri iletimi içeren sayısız uygulamada kullanılır. Örneğin ticari işletmeler, hükümetler, ordu ve diğer birçok endüstri tarafından kullanılmaktadır.
Örnek kullanım alanları:
- Kapalı devre televizyon sistemlerinde,
- Veri iletiminde
- LAN & WAN ve multimedya uygulamalarında
- Santraller arası bağlantılarda
- Aktif ağ cihazlarının yüksek hızlarda birbirine bağlanmasında, uzak mesafelerdeki cihazların birbirine bağlanmasında
- Reklam panolarında
- Tıp alanında kullanılan aygıtlarda
- Nükleer enerji santrallerin ve radyo aktif ışınların iletişimi bozduğu yerlerde
- Elektriksel olarak gürültünün çok olduğu düşük hızlı uygulamalarda de noktadan noktaya güvenlik gerektiren uygulamalarda kullanılmaktadır.
Fiber optik kablolar, bir ağa veya cihaza fiziksel bir bağlantı sağlamak için haberleşme teçhizatına ve yama panellerine takılabilir.
Fiber Optik Kablonun Tasarımı Nasıldır: Fiber optik kablo, iç yansıma için seçilen bir çekirdekten ve bir kaplama katmanından oluşur. Kaplama genellikle bir akrilik tabakası ile kaplanır. Bu kaplama fiber özünü hasara karşı korur ve aynı tüp içerisinde birden fazla fiber olduğunda fiberlerin kolay seçilebilmesini sağlar, ancak bu akrilik boya optik dalga kılavuzu özelliklerine katkıda bulunmaz.
Bireysel kaplanmış fiberler sıkı veya gevşek tüp içerisine yerleştirilirler. Bu tüpler ihtiyaca göre tek tüplü veya çok tüplü olarak kablo haline getirilebilirler. Çok tüplü kablolarda, kablo çekirdeğini oluşturmak için merkez elemanı etrafına tüpler S ve Z yönlerinde bükülerek sarılırlar. Kablo özü üzerine istenen gerginliği sağlamak için kevlar ya da cam elyaf kullanılır. Bununla beraber tek kılıflı veya çok kılıflı olabildiği gibi metal içeren zırhlı veya metal içermeyen zırhlı opsiyonların da mevcuttur. En son katman olarak dış kılıf malzemesi ile kaplanarak kablo haline dönüştürülür.
İç mekan uygulamaları için, fiber genellikle, basit bir kablo oluşturmak için, kevlar gibi esnek ve güçlü mukavemet elemanıyla kaplanır. Kablonun her bir ucu, kolay bir şekilde bağlanması için özel bir fiber optik konektör ile sonlandırılır.
Daha zorlu ortamlarda kullanım için çok daha sağlam bir kablo yapısı gereklidir. Fiber kendisini zorlamadan gerilmesine olanak sağlayan, yarı-sıkı tüplere koyulur. Bu, fiberin döşeme sırasında ve sıcaklık değişimlerinden dolayı gerilimden korur. Fiber tüpleri “jel siz sıkı tüp” veya jelle doldurulmuş “gevşek tüp” olabilir.
Dış mekan kablolamada kritik bir sorun, Fiberin su ile kirlenmesini önlemektir. Bu durum, bakır tüpler ve su itici jel veya elyafı çevreleyen su emici toz gibi katı bariyerlerin kullanılmasıyla gerçekleştirilir.
Fiber Çekirdek Boyutları; Fiber özellikleri, çekirdek ve kaplama çaplarını bir oran olarak göstermektedir. Çok modlu fiber genellikle 62.5 / 125 mikron veya 50/125 mikron, tek modlu fiber 9/125 mikron olarak kullanılır.
Çok modlu ve Tek modlu; bunlar çekirdek ve kaplama çaplarına göre ayırt edilirler.
Tek Modlu Fiber: Bu fiberin tipik olarak 9 µm genişliğinde küçük bir çekirdeği ve 125 µm çapında bir kılıfı vardır. Tek modlu fiber, fiberin içinden sadece bir tip ışık modunun geçmesine izin verir. Bu nedenle iletim lazer odaklı ve verimlidir, sinyal kaybı en az düzeydedir ve uzun mesafelerde yüksek bant genişliğine sahip uygulamalar yapılabilir.
Çoklu Mod Fiber: Çoklu mod fiber, 50 µm ve 62,5 µm çaplı iki çekirdek boyutunda ve 125 µm kaplama çapında gelir. Çok modlu fiber, daha geniş çekirdek çapı sayesinde aynı anda daha fazla ışık modunu iletebilir. Çok modlu fiber optik kablolar, kurumsal ve veri merkezi ağlarında kısa mesafeler için idealdir. Bu kablolar, daha geniş çekirdek çapları sayesinde daha kolay döşenebilir ve hizalanmaları daha kolaydır.
Fiber Optik Çekirdek Tipleri; Günümüzde çok modlu ve tek modlu olmak üzere kullanılan iki çeşit fiber optik kablo vardır. Çok modlu fiber optik kablolar, 125µm dış çapa ve 50µm civarında çekirdek çapına sahiptirler ve ilerleyen ışık, çoklu yol üzerinden hareket eder.
Data alma ve gönderme tek modlu fiber optik kabloya göre daha yavaş ve kısa mesafelidir. Tek modlu fiber optik kablolar ise sadece bir çeşit yayılmaya izin vermek için 10µm çapından daha az bir çapa indirgenmiştir ve ilerleyen ışığın tümü tek bir yol üzerinde hareket eder. Yüksek kapasitedeki bilgiyi çok modlu fiberden daha iyi iletirler. Çünkü sinyalin yayılması ve kaplamaya çarparak ilerlemesi yoktur.
Fiber Optiği Kimler Kullanır?
Yüksek hızlı interneti parmaklarınızın ucuna getirmekten akıllı şehirlerde bağlantıyı güçlendirmeye kadar fiber optik, şu anda var olan en çok yönlü teknolojilerden biri olabilir. İşte kullanıldığı birkaç yol:
Telekomünikasyon Ve İnternet
Fiber optik, geniş bantlı internet bağlantılarında, farklı ağları ve veri merkezlerini birbirine bağlamada ve internetin omurgasını oluşturmada önemli bir rol oynar. Bulut bilişim sağlayıcıları da büyük ölçüde fiber optik altyapıya güvenirler.
- Tıp Endüstrisi
Fiber optik, yüksek çözünürlüklü tıbbi görüntülemede kullanım için idealdir. Endoskopi, lazer cerrahisi, optik koherens tomografisi ve fotodinamik terapi, fiber optik teknolojisini kullanır. - Ulaşım
Akıllı ulaşım sistemleri, gerçek zamanlı veri izleme için fiber optik kablolardan yararlanır. Bu sistemler, trafik akışını kontrol etmek, geçiş ücretlerini ve park yerlerini yönetmek ve demiryolu hatlarının sağlığını izlemek gibi birçok uygulamada kullanılabilir. Ve bu sadece ciddi şeylerle ilgili değil, fiber optik kablolar uçak eğlence sistemlerinde kullanılıyor çünkü bakır kablolardan daha hafifler (ve daha hızlı iletiyorlar). - Askeri
Optik fiber, elektromanyetik parazitlere, kulak misafiri olmaya ve düşmanların sinyal bozmasına karşı dayanıklı, güvenli bir iletişim altyapısı sağlar. - Endüstriyel Otomasyon
Fiber optik kablolar, yüksek güçlü motorların, ısıtıcıların ve benzeri ekipmanların çok fazla parazit ürettiği ortamlarda veri ve kontrol sinyallerini iletmek için sıklıkla kullanılır. Fabrikalar ve rafineriler çok büyük fiziksel tesislere sahip olabilir ve fiber optik, makinelerin izlenmesi ve süreçlerin kontrol edilmesi için daha uzun ağ bağlantılarına olanak sağlayabilir. Fiber elektrik iletmez, bu da topraklama potansiyelinin kablonun bir ucundan diğer ucuna değişebildiği uzun kablo hatlarında güvenlik sorunu yaratabilir. Bu özellik, elektrik kıvılcımının ortama karışmasının felaketle sonuçlanabileceği tahıl siloları ve madenler gibi “patlamaya karşı korumalı” uygulamalar için çok önemlidir. - Akıllı Şirketler, Kampüsler ve Şehirler
Fiber optik teknolojisi, akıllı şehir uygulamaları ve büyük ofis ve kampüslerde uzun mesafeler boyunca büyük miktarda veriyi toplamak için omurga teknolojisi olarak yüksek hızlı bağlantı sağlar. Bu teknoloji, katlar ve binalar arasında veri iletmekten yüksek riskli alanlarda hizmet, temel altyapı ve güvenlik izlemeye kadar geniş bir alanda kullanılır.
Sonuç:
Her geçen gün küreselleşen dünyanın en büyük ihtiyaçlarından biri haline gelen iletişim ve veri aktarımı gün geçtikçe çok daha büyük öneme sahip olmaktadır. Teknoloji çağında sizi ileriye götürmeyi sağlayacak en önemli şey veri aktarımını en hızlı yolla sağlamak olacaktır. Bunun için her gün gelişmeye devam eden fiber optik kurulum hizmetleri sizi daha ileriye taşımaya odaklanmıştır.
Fiber optik kablolar iletişimi ışık hızıyla yani üç yüz bin kilometrelik hızla gerçekleştirirler. Günümüzde büyük tesisler genelde merkezden uzak yerlere yerleşim yapmak zorundadır. Bu uzak mesafelerde elektronik veri aktarımını gerçekleştirmek için fiber optik kurulum sağlanması zorunlu hale gelmiş durumdadır.
Uzaktan veri aktarımı sağlarken en yüksek sinyale sahip olması gerekir. Veri kaybı yaşamadan aktarım yapmayı sağlamak için fiber optik şarttır.
Gelecek çağın ürünü olarak gösterilen fiber optik şimdiki zamanın da en çok tercih edilen aktarım ürünü olmuştur. Her türlü meteorolojik olaya karşı korunma sağlamasından kaynaklı iletişim kopuklukları yaşanmamasını sağlamaktadır.
Kaynakça:
1- Fiber optik
https://www.techtarget.com/searchnetworking/definition/fiber-optics-optical-fiber
2- Optik fiber
https://tr.wikipedia.org/wiki/Optik_fiber
3- Fiber optik
https://www.verizon.com/articles/internet-essentials/fiber-optics-definition/
4- Fiber Optik Çözümler: Geleceğin İletişim Altyapısı
https://canovate.com/fiber-optik-cozumleri/
5- Fiber optik altyapı, yüksek veri hızını ekonomik şekilde sağlıyor
https://ictmedia.com.tr/haber/fiber-optik-altyapi-yuksek-veri-hizini-ekonomik-sekilde-sagliyor
6- Fiber optik nedir
https://telecom.samm.com/fiber-optik-nedir
7- Fiber optik nedir? Bir rehber
https://www.flukenetworks.com/blog/cabling-chronicles/what-is-fiber-optics
