Wednesday, December 20, 2006

บทความเกี่ยวกับใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)


<<<...ใยแก้วนำแสง...>>>

เส้นทางสู่ยุคสารสนเทศ

การสื่อสารส่งผ่านข้อมูล และการเข้าถึงข้อมูล ได้อย่างมีประสิทธิภาพ กำลังมีความจำ เป็นมากขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับเศรษฐกิจทุกด้านของสหรัฐฯ ธนาคาร บริษัทประกันภัย บริษัทผู้ผลิตและกิจการอื่น ๆ ต่าง ก็ต้องอาศัยเครือข่าย การสื่อสารที่มีความเร็วสูง และส่งผ่านข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก นอกจากเครือข่าย เหล่านี้จะเป็นเครื่องมือที่สำคัญในการทำธุรกิจแล้ว มันยังก่อให้เกิดโอกาสในการทำกิจการใหม่ ๆ ขึ้นมาอีกด้วย
อ่านบทความ

9 comments:

piman091 said...

ทางด่วนสายข้อมูลจะเปิดโอกาสให้ - นักวิทยาศาสตร์ - นักวิจัย - ช่างเทคนิค- นักการศึกษา - ผู้เชี่ยว ชาญ - นายแพทย์นักเรียน - มหาวิทยาลัย - ศูนย์วิจัย - บริษัท ฯลฯ สามารถติดต่อสื่อสารกัน ได้อย่างรวดเร็วและ สามารถกลับมา ปรับปรุงความสามารถในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ให้สูงขึ้นไปอีก ทางด่วนสายข้อมูลจะทำให้ การ พัฒนาการค้นคว้าวิจัย การปฏิวัติทางเทคโนโลยี การเรียนการ สอนชีวิตความเป็นอยู่ประจำวัน เป็นไปได้อย่างรวดเร็ว มากขึ้น เครือข่ายการสื่อสารด้วยใยแก้ว ที่สามารถส่ง ข้อมูลได้ วินาทีละหลายพันล้านบิดนั้น ก็จะมีส่วน ช่วยปรับปรุงสังคม และชีวิตความเป็นอยู่ของประชาชนใน ทุกด้าน แต่ทั้งนี้ การจะทำเช่นนั้นได้ ต้องอาศัย นโยบายทางการเมืองที่ส่งเสริม การพัฒนาทางเทคโนโลยี และ การลงทุนสร้างโครงสร้างพื้นฐาน ( Infrastructure ) ที่จะ เป็นสำหรับศตวรรษที่ 21เท่านั้น ข้อความข้างต้นนี้ เป็น ส่วนหนึ่งจาก สุนทรพจน์ของประธานาธิบดีคลินตัน ที่ได้มี การกล่าวถึง ความจำเป็นของทางด่วนสายข้อมูล( Information Superhighway ) ที่มีต่อการพัฒนาเศรษฐกิจของ ประเทศ "การเปลี่ยนแปลงไปสู่ระบบเศรษฐกิจใหม่ ที่มี เทคโนโลยีสารสนเทศ " ( Information Technology : IT ) เป็นพื้นฐานนี่เอง ที่ทำให้ทุกประเทศต้องปรับ ปรุง โลกทัศน์ของตัวเองใหม่ เพื่อปรับตัวให้เข้ากับ กระแสของการเปลี่ยนแปลง เพื่อความอยู่รอด ทางด่วนสาย ข้อมูลจึงเป็น เครือข่ายโทรคมนาคมที่ถูก กำหนดขึ้นมา เพื่อเป็นการเตรียมตัวในการพัฒนาเครือข่ายสาธารณะ ของ ประเทศในทศวรรษหน้าที่จะถึง เป็นช่องทางการสื่อสารยุค ใหม่ที่เรียกว่า Optical Fiberซึ่งมีขนาดเล็กเพียงเท่าเส้น ผม ด้วนเส้นผ่าศูนย์กลาง 125 ไมครอน แต่สามารถส่งข้อมูล ที่ไม่จำกัด คือ ได้ทั้งข้อมูลข่าวสารสัญญาณภาพและเสียง พร้อม ๆ กัน ในเวลาเดียวกัน ได้อย่างรวดเร็วกว่าเคเบิ้ล ชนิดอื่นที่เคยมีมา โดยใช้เทคโนโลยีระบบดิจิตอลเป็นพื้น ฐาน ซึ่งตัวกลางที่จะช่วยเสริมสร้าง ให้การใช้เทคโนโลยี ดิจิตอล มีประสิทธิภาพสมบูรณ์แบบอย่างเต็มที่ได้ ก็คือ เคเบิ้ลใยแก้ว

piman091 said...

องค์ประกอบพื้นฐานของการสื่อสาร
ประกอบไปด้วย เครื่องส่ง ซึ่งเป็นแหล่งสร้างหรือให้ข้อมูลหรือ ข่าวสารที่ต้องการจะส่งออกไป จากนั้นจะต้อง ส่งผ่านเข้าไปยัง ตัวกลางส่งสัญญาณ ซึ่งทำหน้าที่ เป็นพาหนะ นำเอาข้อมูลข่าวสารส่งต่อไปยัง --> เครื่อง รับ คือ
**เครื่องส่ง** -----> **ตัวกลางส่งสัญญาณ** -----> **เครื่องรับ**
ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบ การสื่อสารด้วยเส้นใยแสงนี้ โดยทั่วไปสัญญาณอินพุต ที่ ส่งมาจากอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น โทรศัพท์ เครื่องป้อนข้อมูล โทรสารนั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งหลักการในการสื่อ สารด้วยเส้นใยแสง คือ จะมีตัวส่งที่แปลงสัญญาณ ไฟฟ้าให้เป็นสัญญาณแสง แล้วส่งผ่านไปในท่อใย แก้วนำแสง เมื่อสัญญาแสงถึงตัวรับ, ตัวรับจะแปลง สัญญาณแสงให้เป็นสํญญาณไฟฟ้า

กล่าวโดยสรุปก็คือ เคเบิ้ลใยแก้วนำแสงใช้ในการรับ - ส่งข้อมูล โดยการใช้เลเซอร์ไดโอดเปล่ง แสงออกมาแล้วปล่อยเข้าไปในสายเคเบิ้ลใยแก้ว ข้อมูล ที่ฝากไปกับแสง สามารถที่จะรับได้อีกที่หนึ่ง ตาม ความเร็วของแสง ซึ่งเท่ากับการใช้บริการโทรศัพท์ ประมาณ 1,300 คู่สายพร้อม ๆ กันในคราวเดียวกัน หรือเคเบิ้ลใย แก้วสามารถรับช่องสัญญาณ ภาพได้ถึง 5,000 ช่องในคราว เดียว ในขณะที่เครือข่ายโทรคมนาคมอื่น ๆ อย่างเช่น ไมโครเวฟ - ดาวเทียม หรือบริการ สื่อสารอื่นๆ ที่มีการ พัฒนาขึ้นมา เพื่อลดปัญหาในเรื่องของการใช้สาย เคเบิ้ล ก็ยังคงสู้ตัวกลาง อย่างเคเบิ้ลใยแก้วไม่ได้ เพราะถ้าใช้ตัวกลางสื่อสารประเภทอื่น ความเร็วในการ ส่งผ่านจะแปรเปลี่ยนกันไปตามคุณสมบัติ ของตัวกลาง ที่ใช้ในแต่ละประเภท อย่างการใช้ไมโครเวฟ หรือดาว เทียมที่สามารถ จะส่งผ่านข้อมูลได้ใน 1 ช่องต่อร้อย ล้านบิตต่อวินาที แต่ถ้าเป็นเคเบิ้ลใยแก้ว จะส่งผ่าน ข้อมูลภายใน 1 ช่องได้ถึงพันล้านบิตต่อวินาที

piman091 said...

<*** โครงสร้างของใยแก้วนำแสง ***>

ใยแก้วนำแสงมีโครงสร้าง ที่ประกอบไปด้วยส่วนในที่ เรียกว่าแกน หรือ Core เป็นส่วนที่แสง เดินผ่าน และส่วนนอกที่หุ้มแกนอยู่เรียกว่า Cladding ทำ ด้วยแก้วชนิดที่ เรียกว่าแก้ว Silica ซึ่งเป็นสารที่ไม่ เป็นตัวนำไฟฟ้า ( Di-electric )

Core และ Cldadding จะเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ ของใยแก้วนำแสง เพราะตัว Core ใช้กักกันแสงให้เดินทางผ่านตัวมันไป โดยจะไม่ให้ กระจัดกระจายออกมาข้างนอก นอกจากนั้น ยังมีตัวป้อง กัน คือ Coating (ตัว Coating อาจทำจากซิลิโคนหรือวัสดุ อื่น ๆ ก็ได้ ) มีตัว Buffer ป้องกันการกระแทก ยังมีวง แหวนโลหะเพื่อทนต่อการดึงและ มี Polyurethane ซึ่งมีลักษณะ เหมือนกับเคเบิ้ลทั่ว ๆ ไป คือ มีสีดำหุ้มอยู่เพื่อป้องกัน การกระแทกจากภายนอก เคเบิ้ลใยแก้วนั้น ทำจากใยแก้วซิลิ คอนที่บริสุทธิ์มาก มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ 0.1-0.15 มล.ม ทำหน้าที่ เป็นท่อนำคลื่นให้กับคลื่นแสง ด้วยหลักการสะท้อนแสง ใน ขอบเขตของใยแก้วนั้น

piman091 said...

<*** มาตราฐานของเคเบิ้ลใยแก้วนำแสง ***>

ในปี 2528 Bellcore ได้พัฒนามาตราฐานระบบที่ มีชื่อว่า SONET ( Synchronous Optical Network ทำให้การสื่อสารข้อมูล ในเครือข่ายดิจิตอลที่ใช้เคเบิ้ล ใยแก้วนำแสง เป็นสื่อรับ-ส่งข้อมูล มีความยืดหยุ่นและถูก ต้องน่า เชื่อถือมากยิ่งขึ้นทั้งในด้านของประสิทธิภาพ ของ การสื่อสารข้อมูล ทำให้สามารถลดจำนวนสายเคเบิ้ล ที่เคย มีจำนวนหลาย ๆ สาย ให้เหลือเพียงสายเส้นเดียวได้ โดย ที่ทางคณะกรรมการ ที่ปรึกษาด้านโทรศัพท์และโทรเลข ระหว่างประเทศ ( CCITT ) ได้ประยุกต์และกำหนดให้ SONET เป็นมาตราฐานสากล แบบหนึ่ง โดยที่มีการส่งผ่านข้อมูลด้วยความเร็ว 155 เมกะบิตต่อวินาที และเรียกมาตราฐานนี้ว่า SynchronousTransport Module หรือ STM-1 ทั้งนี้ยังสามารถนำ STM-1 ไปใช้ร่วมกับอุปกรณ์ ระดับสูง ที่ใช้โครงสร้างการสื่อสาร แบบสองทางด้วยสัญญาณดิ จิตอล เพื่อให้ความเร็วในการ ส่งข้อมูลสูงขึ้นเป็น 622 เมกะบิต ต่อวินาที ( STM-4 ) และ 2.5 กิกะบิตต่อวินาที (STM-16 ) ได้ด้วย ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันทั่วโลก

แต่อย่างไรก็ตาม SONET ก็เป็นการกำหนดมาตราฐาน เฉพาะจากภาคส่งเท่านั้น ทำให้เกิดความจำเป็นที่ จะต้อง มีการหามาตรการเพื่อกำหนดมาตรฐาน ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับ เคเบิ้ลใย แก้วในภาครัฐด้วย และท้ายสุดก็ได้มีการกำหนดมาตรฐาน ของความ เร็วในการส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ ผ่านเคเบิ้ลใยแก้ว ที่เรียกว่า FDDI ( Fiber Distributed Data Interface ) ได้ถูกกำหนดขึ้นมาที่ความเร็ว 100 เมกะบิตต่อวินาที

piman091 said...

<*** ประโยชน์ของใยแก้วนำแสง ***>

1. การลดทอนสัญญาณในเคเบิ้ลใยแก้ว มีค่าต่ำกว่าในสายเคเบิ้ลธรรมดา ทำให้การติดตั้งระบบเคเบิ้ลใยแก้ว เพื่อการสื่อสารเสียเงินลงทุนต่ำกว่า เพราะในเคเบิ้ล ธรรมดา ต้องมีสถานีทวนสัญญาณทุก ๆ 3-5กิโลเมตร ส่วนใน กรณีของเคเบิ้ลใย แก้วมีระยะห่างได้ถึง 50 กิโลเมตรทีเดียว
2. ช่องกว้างของแถบการส่งสัญญาณ แบนด์ววิดท์ของเคเบิ้ลใยแก้วมีสูงกว่า ทำให้สามารถส่งสัญญาณข้อมูลได้มากกว่า
3. ขนาดของเคเบิ้ลใยแก้วเล็กกว่าเคเบิ้ลธรรมดา ถ้านำไปใช้ในงานบางอย่าง เช่น การวางเคเบิ้ลใต้น้ำ ซึ่งเดิม ต้องใช้ เคเบิ้ลขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 นิ้วครึ่ง ที่ประกอบด้วยสาย ส่งสัญญาณจำนวน 320 เส้น แต่หากใช้เคเบิ้ลใยแก้วแล้ว ก็จะมีเส้น ผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณ 125 ไมครอน และใช้สายสัญญาณเพียง 5เส้นเท่า นั้น และที่สำคัญ คือ มีน้ำหนักเบา สามารถติดตั้งบำรุงรักษา และซ่อมแซม ได้ง่ายอีกด้วย
4. เคเบิ้ลใยแก้วช่วยตัดปัญหา เรื่องสัญญาณรบกวน อันเนื่องมาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ได้โดยเด็ดขาดเพราะมีการ ใช้ สัญญาณแสงเป็นตัวนำข้อมูล ไม่มีสัญญาณไฟฟ้า เข้ามาเกี่ยวข้องทำ ให้การรับ-ส่งข้อมูล มีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า

piman091 said...

<*** เคเบิ้ลใยแก้วในไทย ***>

สำหรับประเทศไทย เรื่องเคเบิ้ลใยแก้วนำแสงที่ใช้ ในการเป็นทางด่วนข้อมูลนั้น ปัจจุบัน มีการเริ่มต้นบ้างแล้วการสื่อสารแห่งประเทศไทย (กสท.) และองค์การโทรศัพท์ แห่งประเทศไทย ( ทศท.) ในฐานะหน่วยงาน ของ รัฐที่ดูแลรับผิดชอบทางด้านการสื่อสารของชาติ ก็ มีแผนวางระบบเครือข่ายการสื่อสารความเร็วสูง เพื่อรอง รับทางด่วนข้อมูล ใน 3 แผนหลัก คือ
1. เครือข่ายเคเบิ้ลใยแก้วในส่วนกรุงเทพฯ และปริมณฑล
2. เครือข่ายเคเบิ้ลใยแก้วในส่วนภูมิภาค
3. เครือข่ายเคเบิ้ลใยแก้วระหว่างประเทศ

นอกจากนั้น การสื่อสารแห่งประเทศไทยยังได้เริ่ม นำเคเบิ้ลใต้น้ำแบบแกนร่วม ( Coaxial ) ระบบอนาล็อกมาใช้ ในประเทศไทยนานแล้ว แต่เนื่องจากเป็นเทคโนโลยี ที่มีขีด จำกัดในด้านของการเพิ่มจำนวนวงจร คือ มีช่องสัญญาณเพียง 480 ช่องเท่านั้น ทั้งยังมีความยุ่งยากในด้าน การบำรุง รักษา และความไม่แน่นอน เมื่อขนาดเครือข่ายใหญ่ขึ้น ช่อง สัญญาณจึงเต็ม กสท.จึงต้องแก้ปัญหาด้วยการแบ่งงานส่วน หนึ่งไปใช้ดาวเทียม

ในส่วนของโครงการโทรศัพท์ 2 ล้านเลขหมายที่ บริษัทเทเลคอมเอเชีย คอปอเรชัน จำกัด ได้รับสัมปทาน จากองค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทย ไปดำเนินการก็กำลังดำเนินการ วางเครือข่ายเคเบิ้ลใยแก้วทั่ว กทม. ซึ่งโครงการดังกล่าว ก่อให้ เกิดบริการเสริมต่าง ๆ อีกมากมาย ได้แก่ เคเบิ้ลทีวี วีดีโอเท็กซ์ บริการชอบปิ้ง ผ่านทางโทรทัศน์ในระบบ Interactive TV

ในส่วนภูมิภาค องค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทยได้ ร่วมกับการรถไฟแห่งประเทศไทย ได้จัดทำโครงการเคเบิ้ลใยแก้วตามทางรถไฟทั่วประเทศ โดยมี บริษัท คอมลิงค์ จำกัด เป็นผู้ได้รับสัมปทานติด ตั้ง ตลอดถึงการบำรุงรักษาระบบเครือข่ายนี้ มีจุดเชื่อมต่อ ยู่ที่สถานีรถไฟสำคัญ 152 สถานี เชื่อมไปยังชุมสายโทรศัพท์ ในเขตนครหลวงและต่างจังหวัด ทุกภาครวม 33 จังหวัด รวม ระยะทางวางสายทั้งสิ้น 3,000 กิโลเมตร โดยมีสถานี รับ-ส่ง ข้อมูล 37 จุด และมีอุปกรณ์ทวนสัญญาณ 11 จุด นอกจาก นี้ยังมีโครงการติดตั้งโทรศัพท์ส่วนภูมิภาค 1 ล้านเลขหมาย ที่ บริษัท TT&T ได้รับสัมปทานก็ติดตั้ง เครือข่ายชุมสาย ด้วย ระบบเคเบิ้ลใยแก้วเช่นเดียวกัน

piman091 said...

<*** อนาคตของใยแก้วนำแสง ***>

จากความก้าวหน้าทางด้าน เทคโนโลยีประกอบกับ ความต้องการที่มีเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ไม่ว่าจะในรูปของเสียง ตัวเลขหรือแม้แต่การจัดประชุม จากระยะไกลก็มี ปริมาณมาก ขึ้นตลอดเวลา ทำให้ประมาณกันว่า ปริมาณการ สื่อสารทั่วโลก ที่ใช้อัตราต่อนาทีเป็นเกณฑ์ในการ วัดนั้น จะสูงขึ้นราวปีละ 15-20 เปอร์เซ็นต์ โดยในแต่ ละปีนั้น เฉพาะการสื่อสารข้อมูล ที่เป็นตัวเลขจะมี ปริมาณสูงขึ้นประมาณ 35 เปอร์เซ็นต์ ส่วนการสื่อสารทางเสียง มีอัตราเพิ่มขึ้นประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่การสื่อสาร เพื่อส่งสัญญาณภาพจะมีปริมาณเพิ่มมากขึ้นเป็นเท่าตัว ทุกปี หากพิจารณาจาก ปริมาณการสื่อสารระดับนี้ เคเบิ้ล ใยแก้วนำแสง จึงเป็นสื่อที่เหมาะสมที่สุดในการ ตอบสนอง ต่อความต้องการดังกล่าว ส่งผลให้ราคา อุปกรณ์ สำหรับเคเบิ้ลใยแก้ว ลดต่ำลงเห็นได้ชัดจากการ ที่ อุปกรณ์ที่ใช้เลเซอร์สายเคเบิ้ลใยแก้ว รวมถึงอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ ความเร็วสูงอื่น ๆ มีแนวโน้มที่จะมีราคา ลดลงเกือบ 50-80 เปอร์เซ็นต์ ในอีก 10 ปีข้างหน้า และ พร้อม ๆ กับที่ราคาเริ่มลดลง ความต้องการผลิตภัณฑ์ ที่มีมาตรฐานอุตสาหกรรมก็จะเริ่มเพิ่มขึ้นด้วย

piman091 said...

สรุป
ใยแก้วนำแสงเป็นสื่อกลาง ที่มีโอกาสเข้ามาแทนเคเบิ้ลแบบเก่า ( ทองแดง ) ได้เป็นอย่างดี และยัง มีความโดดเด่นในด้านของประสิทธิภาพ ของการสื่อสาร ข้อมูลอย่างชัดเจน สามารถลดปัญหาที่เกิดจาก ในเรื่องของ การส่งสัญญาณ ที่เคยเกิดขึ้นในอดีต และยังเป็นปัญหา อยู่ในปัจจุบันได้ และสามารถรองรับปริมาณ ของข้อมูลได้ จำนวนมากและไม่จำกัดด้วย

piman091 said...

ที่มา:
http://www.kmutt.ac.th/variety/variety24.html