مشخصات فیبر نوری

مشخصات فیبر نوری

از جمله مشخصات معمولی فیبر نوری شامل اندازه (قطر هسته / روکش بر أساس میکرون) ، میزان افت (دسی بل/ کیلومتر در طول موج وابسته) و پهنای باند (MHz-km) برای فیبر های نوری مالتی مود و پراکندگی کروماتیک Chromatic و polarization-mode یا پراکندگی قطبی برای فیبر های نوری سینگل مود می توان اشاره نمود. در حالی که بیشتر تولید کنندگان مشخصات دیگری نیز برای طراحی و ساخت فیبر ها بر اساس استانداردهای در صنعت دارند، مانند دیافراگم عددی (زاویه پذیرش نور به فیبر( میزان دورانی فیبر، متمرکز بودن هسته و روکش یا کلد و … ، این مشخصات. به طور کلی برای کاربرانی که فیبر را برای خرید یا انتخاب نوع نصب، بیشتر این مشخصات در انتخاب فیبر موثر نمی باشد.

برخی از فیبرها به گونه ای طراحی شده اند که نسبت به زوایای ناشی از خمش حساسیت کمتری دارند و افت ناچیزی در صورت خمش خواهند داشت که به عنوان فیبرها bend-insensitive شناخته میشوند و امروزه در انواع پچ کورد ها و همچنین در پروژه های که فیبر های معمولی دچار مشکل میشوند استفاده می شوند. مهترین تولید کنندگان این فیبرها شامل METZ CONNECT, CORNING, DRAKA, SPSX می باشد.

 

افت فیبر نوری

اولین مشخصه فیبر نوری میزان افت آن است. افت به معنای از دست رفتن قدرت نور می باشد . افت فیبر نوری با ضریب افت بیان میگردد و به عنوان افت در واحد طول تعریف می شود و با واحد دسی بل بر کیلومتر یا dB/km بیان می شود.

 

افت فیبر نوری نتیجه دو عامل می باشد، ضریب جذب و پراکندگی میباشد. جذب در اثر جذب نور و تبدیل به گرما توسط مولکول های موجود در شیشه ایجاد می شود. جذب کننده های اولیه OH+ باقیمانده و دوپانت ها می باشند که برای تغییر ضریب شکست شیشه استفاده می شوند. این جذب در طول موج های انتقال گسسته اتفاق می افتد ، که توسط عناصر جذب کننده نور تعیین می شود. جذب OH + غالب است ، و در حدود ۱۰۰۰ نانومتر ، ۱۴۰۰ نانومتر و بالاتر از ۱۶۰۰ نانومتر رخ می دهد. امروزه بسیاری از فیبرهای ” low water peak” هستند که در آن گروه های جذب OH+ بسیار کاهش یافته است و اجازه می دهد نسخه ای چند برابر از تقسیم طول موج برای استفاده از این طول موج ها فراهم سازد.

 

فیبر low water peak fiber به اختصار lwpf

 

مهم ترین علت افت در فیبر نوری

مهم ترین علت افت در فیبر نوری همانطور که میدانید پراکندگی می باشد. پراکندگی زمانی اتفاق می افتد که نور با اتم های منفرد در شیشه برخورد می نماید و در واقع ناهمسان میشود. نوری که در زوایای خارج از دیافراگم عددی فیبر پراکنده شده باشد به داخل روکش کلد روی هسته جذب می شود یا به سمت منبع بازتاب می گردد، پراکندگی نیز تابعی از طول موج می باشد و متناسب با توان چهارم معکوس طول موج نور است. بنابراین اگر طول موج نور را دو برابر نمایید ، میزان افت پراکندگی از ۲ به قدرت ۴ یا ۱۶ برابر کاهش می یابد.

 

به عنوان مثال ، افت فیبر مالتی مود در ۸۵۰ نانومتر (به نام طول موج کوتاه) با سرعت ۳ دسی بل در کیلومتر میباشد ، در حالی که در ۱۳۰۰ نانومتر (به نام طول موج طولانی) تنها ۱ dB/km می باشد. این بدان معناست که با طول موج ۸۵۰ نانومتر ، نیمی از نور در مسافت ۱ کیلومتر از دست خواهد رفت، و این در حالی می باشد که تنها ۲۰٪ در ۱۳۰۰ نانومتر از دست میرود.

 

بنابراین ، برای انتقال های در مسافت های طولانی، استفاده از بلند ترین طول موج برای حداقل افت و حداکثر فاصله کاربردی و هوشمندانه می باشد. جذب و پراکندگی منحنی افت را برای یک فیبر نوری معمولی تولید می نمایند.

 

به همان میزان که سیستم های فیبر نوری در پارامترهای فوق حساس می باشند و با حساسیت در بین باند های ۸۵۰ نانومتر ، ۱۳۰۰ نانومتر و ۱۵۵۰ نانومتر انتقال می یابند ، علم فیزیک به متخصصین این اجازه را می دهد تا لیزرها و ردیاب ها را با پارامتر های مناسب تر مکانیزه نمایند. در فیبر های پلاستیکی مورد استفاده در صنعت و پزشکی باند طول موج محدود میباشد ، که استفاده عملی آنرا به منابع LED 660 نانومتری محدود مینماید.

 

امروزه فیبر های نوری lwpf با پیشرفت فناوری در تولید هسته مناسب تر تحت سری OS2یا G.652.D عرضه میگردند و فیبر های نوری BI نسل جدید تحت استاندارد ITU-T سری G.657.X با سری OS2 کاملا سازگار می باشند و در دسترس هستند.

 

اطلاعات بیشتر در مورد کابل فیبر نوری :

تجهیزات فیبر نوری:

 

با سپاس فراوان

شیوا سلطانی / علیرضا عابدیان / مجتبی منتخبی