光纖解決方案不易產(chǎn)生EMI 傳能傳感傳信性能優(yōu)異

光纖網(wǎng)絡可大幅增進工業(yè)應用安全性。光纖連結媒介不會受到電磁干擾(EMI)，在絕緣與隔離特性上遠比常見的銅纜媒介優(yōu)異，再加上傳輸距離較長、頻寬更大，因此對操作環(huán)境復雜、安全性要求較高的工業(yè)網(wǎng)絡應用而言，將是最佳的技術選項。

工廠自動化、控制與管理已成為全球供應鏈業(yè)者的競爭力指標。大量生產(chǎn)的消費性產(chǎn)品及汽車制造都需要安全、高成本效益且穩(wěn)固的資料通信，以確保能對沒有快速處理則便會造成嚴重利潤損失及消費者不良印象的問題做出反應。

許多不同產(chǎn)業(yè)的設計工程師，逐漸轉向采用光纖連線方案作為銅纜媒介的替代品，光纖解決方案可帶來能進行由幾寸到幾公里等各種不同距離資料傳輸通信的可靠資料連結，并對于噪聲的耐受力更高?？山逵晒饫w解決方案獲益的工業(yè)網(wǎng)絡應用包括飛機上的資信娛樂系統(tǒng)、火車運輸系統(tǒng)、醫(yī)療設備、賭場，以及風力與太陽能光伏發(fā)電等可再生能源應用。

不易產(chǎn)生EMI　光纖方案有望取代銅纜

雖然銅纜與光纖都可做為傳輸媒介，但光纖解決方案為系統(tǒng)設計工程師提供許多明顯的好處。相較于銅纜解決方案，在塑料光纖(Plastic Optical Fiber， POF)或較長距離時硬包層石英(Hard Clad Silica， HCS)光纖上運作的工業(yè)快速以太網(wǎng)絡(Fast Ethernet)有許多優(yōu)勢，采用銅纜的通信連結容易受到電磁場的干擾，并會發(fā)出可能干擾其他設備的電磁波，而光纖連結則不會受到電磁場影響，也不易產(chǎn)生任何的電磁干擾(Electro-Magnetic Interference，EMI)。不僅如此，選擇光纖的其他好處，包括重量輕、連結兩端完全電氣隔離、容易現(xiàn)場進行終端處理與維護、因較小彎折半徑而易于安裝、及較不易因為極端溫度與濕度情況造成效能變化等。光纖解決方案同時也適合存在馬達與高電壓高速切換電路，例如電力轉換、汽車制造、醫(yī)療及風力與太陽能發(fā)電等可再生能源應用的高噪聲工業(yè)環(huán)境;光纖技術并提供資料的安全性，因為幾乎不可能盜接光波通信。

如圖1，多模HCS與POF光纖提供長距離資料傳輸最高等級的信號完整性，多模光纖特別適合離岸風力發(fā)電渦輪機控制系統(tǒng)做為風力發(fā)電機艙與地面的連結，在這類應用中連結長度超過200米。

圖1 快速以太網(wǎng)絡的通信距離，可透過光纖技術延伸到數(shù)公里。絕緣/隔離優(yōu)勢顯著　光纖網(wǎng)絡安全性高人一等

光纖連結媒介基本上采用玻璃或塑膠，由于它們不會受到EMI的干擾，因此在絕緣與隔離特性上遠比常見的銅纜高上許多，如圖2中Noisy Environment的5米POF或100米HCS光纖，就提供高噪聲環(huán)境下相對于銅纜線的許多優(yōu)勢。采用光纖解決方案，在光纖本身或是光纖與銅纜之間不會有相互干擾問題，使得資料傳輸更加安全;而光纖對于閃電電擊有較高的耐受力，并可有助于消除接地回路所造成的錯誤，當面臨惡劣條件或可能暴露的環(huán)境時，適當使用光纖解決方案，可透過降低閃電電擊可能帶來的損害，以及電氣火花造成的沖擊，可提高安全性。

圖2 Noisy Environment的光纖連結，不會受到工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生的EMI影響。

除相對于銅纜媒介更高成本效益的解決方案外，單模、多模光纖，以及HCS與POF等都可被放置在纜線導管內(nèi)，不會受到鄰近電源影響。此外，使用光纖也更容易符合電磁相容(Electron-Magnetic Compliance， EMC)相關規(guī)章與法規(guī)的要求(圖3)。

圖3 光纖擁有銅纜媒介無法匹敵的EMI耐受力與通信連接距離。

另一方面，以塑料光纖為例，在安裝時不需特別的工具，同時訓練也非常容易，POF光纜已被應用在各種惡劣的工業(yè)環(huán)境如汽車組裝等超過15年，POF同時也適合短距離到中等距離連線應用，并由于容易在現(xiàn)場安裝，有助于簡化設備與現(xiàn)有網(wǎng)絡的連接，工業(yè)應用中另一個關鍵優(yōu)勢是維護成本非常低。

光纖與光收發(fā)器、接收器及發(fā)射器全都通過嚴格的品質(zhì)標準要求，光纖技術已經(jīng)過高容量電信連結系統(tǒng)的驗證，其中產(chǎn)品壽命更超過10年以上，部分光纖零組件供應商更擁有垂直整合能力，可自行生產(chǎn)發(fā)射器中使用的雷射二極體及接收器中的PIN二極體，進一步完整掌控產(chǎn)品品質(zhì)與交貨時間。

光纖網(wǎng)絡可大幅增