فیبر نوری

فیبر نوری چیست

فیبر نوری یا Optical fiber (Fiber optics) فناوری مبتنی بر انتقال اطلاعات از طریق پالس های نوری بر روی شیشه یا پلاستیک می باشد. یک کابل فیبر نوری می تواند شامل تعداد متفاوتی از فیبرهای نوری باشد که این تعداد از چند عدد تا یک جفت صدتایی است. هسته فیبر شیشه ای توسط یک روکش فلزی احاطه شده است و یک لایه دیگر که تیوب بافر نام دارد از روکش فلزی محافظت می کند و در لایه آخر یک روکش به عنوان لایه محافظ نهایی بر روی فیبر کشیده شده است.

عملکرد فیبر نوری

داده ها در قالب ذرات نوری یا فوتون از طریق کابل فیبر نوری به صورت پالس توسط الیاف شیشه ای انتقال داده می شود. هسته ی الیاف شیشه ای و روکش فلزی هر کدام یک نقطه شکست نور متفاوتی دارند که باعث می شوند نور ورودی در یک زاویه خاص شکسته شود. هنگامی که سیگنال های نوری در طول کابل فرستاده می شود، به صورت یک سریال پرش زیگ زاگ از هسته به روکش فلزی منعکس می شوند که به این فرآیند بازتاب داخلی کلی گفته می شود.

سرعت فیبر نوری

سیگنال های نوری به دلیل تراکم بالاتر لایه های شیشه ای با سرعت نور انتقال داده نمی شوند بلکه سرعت انتقال آن ها ۳۰ درصد از سرعت نور پایین تر است. گاهی اوقات برای تقویت سرعت سیگنال های نوری در حین انتقال بر روی کابل فیبر نوری، نیاز به تقویت کننده یا Repeater هایی در فواصل مشخص است که این ریپیتر ها به جهت بازیابی و تقویت سیگنال هایی نوری، آن ها را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کرده و پس از انجام یک سری پردازش بر روی سیگنال های الکتریکی مجدادا آن ها را به سیگنال های نوری تبدیل می نماید.

انواع کابل های فیبر نوری

فیبرهای نوری به دو دسته اصلی فیبر تک حالته یا Single-mode و  فیبر چندحالته یا Multi-mode تقسیم می شوند:

  • فیبر تک حالته با توجه به قطر کوچکتر هسته فیبر، احتمال میرایی و کاهش قدرت سیگنال را به حداقل رسانده و بدین سبب معمولا برای فواصل طولانی مورد استفاده قرار می گیرد. انتقال سیگنال نوری در یک مسیر مستقیم سبب می شود سیگنال بتواند در فواصل دورتر انتقال پیدا کند. همچنین فیبر نوری Single-mode پهنای باند بالاتری نسبت به فیبر Multi-mode ارائه می دهد. پرتو نوری که برای فیبر سینگل مود بکار می رود معمولا پرتو لیزر می باشد، همچنین فیبر تک حالته گران تر از فیبر چند حالته می باشد.
  • فیبر چند حالته یا Multi-mode به دلیل فاصله زیاد از هسته فیبر که سبب انعکاس سیگنال های نوری بیشتر در طول کابل می شود، معمولا در فواصل کوتاه تر مورد استفاده قرار می گیرد. فاصله بیشتر قطر تا هسته سبب می شود چند پالس نوری به صورت همزمان در طول کابل انتقال داده شود که باعث انتقال همزمان داده های بیشتر می شود. فیبر نوری مالتی مود معمولا از تکنولوژی LED برای ایجاد پرتوهای نوری استفاده می نماید.

مزایای فیبر نوری نسبت به کابل مسی

امروز تکنولوژی فیبر نوری جایگزین مناسبی برای کابل های مسی جهت اسنفاده در پروژه های شبکه های ارتباطی هستند. بیشتر شرکت های بزرگ تلفنی و ارتباطی برای پروژه هایی که در فواصل طولانی هستند، از فیبر نوری استفاده می نمایند. فیبر نوری نسبت به کابل مسی نه تنها اطلاعات بیشتری را انتقال می دهد بلکه پهنای باند و سرعت بالاتری را نیز ارائه می دهد. همچنین به دلیل اینکه شیشه الکتریسیته را انتقال نمی دهد، در انتقال به وسیله کابل فیبر نوری از دست رفتن سیگنال به شدت کاهش می یابد.

کابل های فیبر نوری را می توان در آب به صورت معلق یا غوطه ور بدون هیچ خطری قرار داد به همین دلیل اکثرا در کابل کشی زیر سطح دریا و اقیانوس مورد استفاده قرار می گیرد. کابل های فیبر نوری بسیار قوی تر، سبک تر و باریک تر از کابل های مسی هستند و نیاز به تعویض و یا نصب دوباره به صورت مکرر ندارند. اما فیبر نوری به دلیل استفاده از شیشه نیاز به نگه داری و محافظت بیشتر در طول مسیر کابل کشی نسبت به کابل های مسی دارد.

موارد استفاده فیبر نوری

فیبر نوری با توجه به ارائه سرعت بیشتر در انتقال داده و پهنای باند بالاتر در شبکه های کامپیوتری در حال حاضر بیشترین مورد استفاده را داراست. همچنین فیبر نوری در پروژه های سراسری الکترونیکی به دلیل ایجاد ارتباط قوی تر  و کارایی بالاتر به صورت مکرر استفاده می شود. به علاوه در ارتش و صنعت هوافضا از فیبر نوری به عنوان رسانه ارتباطی و انتقال دهنده سیگنال استفاده می شود. همچنین از دیگر موارد استفاده فیبر نوری میتواند به سنجش درجه حرارت اشاره نمود. فیبر نوری در صنعت پزشکی و ابزار آلات پزشکی به صورت گسترده کاربرد دارد.

تکنولوژی های مبتنی بر فیبر نوری

امروزه با توجه به رشد شبکه های فیبر نوری تکنولوژی های زیادی بر مبنای این فناوری به جهان معرفی شده است. از این تکنولوژی ها می توان به تکنولوژی های FTTH ،GPON ، FTTx،  Epon وOLT اشاره نمود. برای اطلاعات بیشتر راجع به این فناوری های نوین می توانید مقاله مربوطه را مطالعه نمایید.

شرکت مانب به عنوان پیشرو در زمینه ی تجهیزات مخابراتی، در امر فروش، پشتیبانی و نصب تجهیزات شبکه آماده ی خدمات رسانی به کاربران محترم می باشد.