کابل فیبر نوری چیست

 

 

کابل فیبر نوری چیست ; دنیای ارتباطات به سرعت در حال انتقال از شبکه های مسی به سمت شبکه های فیبر نوری می باشد. شناخت فیبر نوری و  انواع کابل های فیبر نوری از اهمیت بالایی برخوردار است، تار فیبر نوری یک رشته بسیار نازک ساخته شده از شیشه خالص می باشد که به عنوان یک انتقال دهنده موج برای نور در فواصل طولانی عمل می نماید.

 

فرایند بازتابش کلی

همانطور که در ساختار فیبر نوری بیان گردید فرایند اصلی استفاده شده جهت انتقال نور در داخل تارهای فیبر نوری بر اساس بازتاب کلی داخلی شناخته می شود که نتیجه ضریب شکست های متفاوت نور در هسته و کلد ( روکش تار) می باشد.

کابل فیبر نوری در واقع از دو لایه شیشه ای تشکیل شده است: هسته فیبر یا  core  ( کور ) که سیگنال نوری را عبور می دهد و روکش کلد ، که یک لایه شیشه ای می باشد و هسته را احاطه نموده است. ضریب شکست روکش کلد فیبر نسبت به هسته کمتر می باشد که این امر سبب انعکاس کلی داخلی نور در هسته می شود که اصطلاحا بازتابش کلی گفته می شود.

اکثر تار های فیبر نوری به صورت جفت یا دوتایی یا دوبلکس ( داپلکس Duplex ) عمل می نمایند : یک تار فیبر جهت انتقال یا send و دیگری جهت دریافت یا receive استفاده می شود. اما ارسال هر دو سیگنال از طریق یک رشته نیز امروزه امکان پذیر است که این عملکرد دوطرفه را BIDI یا Bi Directional می نامند که تنها در انتقال اطلاعات نوری با فناوری لیزر عملیاتی می باشد.

 

انواع کابل های فیبر نوری

 

کابل های فیبر نوری از لحاظ فناوری انتقال به دو نوع اصلی تقسیم میگردند: فیبر تک حالته یا سینگل مد (SMF) و فیبر چند حالته یا مالتی مد (MMF). تفاوت اساساً در اندازه هسته آنها می باشد. هسته MMF بسیار گسترده تر است و به چندین حالت نور (یا “اشعه”) اجازه انتشار می دهد ، در واقع مودال حرکتی نور در MMF چندین مد را شامل میشود.

 

SMF دارای یک هسته بسیار باریک است که اجازه می دهد تا فقط یک واحد از حالت نور انتشار یابد. هر نوع فیبر دارای خواص مختلفی با مزایا و معایب خاص خود می باشد.

 

ساختار تایت بافر و لوز تیوب

تار های فیبر نوری در دو نوع تایت بافر و لوز تیوب از لحاظ ساختار در انواع کابل های فیبر نوری قرار می گیرند، از طریق لینک زیر میتوانید تفاوت تایت بافر و لوز تیوب را بررسی نمایید.

پوشش فیبر نوری در هر دو نوع فیبر لوز تیوب و تایت بافر از ۲۵۰µm (میکرون یا میکرومتر ) شروع می شود که شامل هسته فیبر یا کر با اندازه ۵۰µm و  ۶۲٫۵µm برای تارهای فیبر مالتی مد MM و ۹µm  برای فیبر سینگل مد، سپس روکش ۱۲۵µm کلد روی هسته قرار می گیرد و در هردو نوع سینگل مد و مالتی مد اندازه ای یکسان دارد و در نهایت روکش نرم که قطر آن ۲۵۰µm میکرون می باشد کلد و هسته را پوشش داده و از آنها محافظت می نماید.

 

کابل فیبر نوری – تفاوت لوز تیوب و تایت بافر

 

چرا از کابل فیبر نوری استفاده می گردد ؟

 

• کابل های فیبر نوری توانایی انتقال اطلاعات نامحدود را دارا می باشند.

• ظرفیت حمل گسترده ای دارند (پهنای باند بسیار گسترده ، THz یا Tbits / s)• میزان افت در انتقال اطلاعات نوری بسیار ناچیز می باشد

فیبر نوری :<0.2dB/km
مایکروویو ،رادیو فرکانس :cf1dB/km
کابل های شبکه مس :۱۰db/km

• فرایند انتقال فیبر نوری گرما را پراکنده نمی نماید

• فیبر نوری از تداخل متقابل و تداخل الکترومغناطیسی یا تداخل میدان مغناطیسی مصون می باشد چرا که ماهیت فیزیکی متفاوتی دارد و انتقال در فیبر نوری بر پایه نور می باشد.

 

کابل های فیبر نوری در شرایط مختلف و صنایع متفاوت کاربردهای گسترده ای دارند. برخی از این موارد شامل:

 

صنعت مخابرات

امروزه در صنعت مخابرات به شکل گسترده ای در انتقال مکالمات و اطلاعات از کابل های فیبر نوری استفاده می شود. تار های فیبر نوری انرژی را به صورت پالس های نوری انتقال می دهند.

فناوری انتقال کابل های فیبر نوری از ظرفیت بسیار گسترده تری در مقایسه با سیستم های قدیمی تر با کابل های کواکسیال برخوردار است، شایان ذکر است که هر تار فیبر نوری قادر به انتقال و انجام همزمان هزاران مکالمه می باشد.

 

 

صنعت پزشکی

تار های نوری در صنعت پزشکی نیز بسیار  مورد استفاده می باشند. فیبر های نوری در تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند و به پزشکان این امکان  را می دهند تا اعضای داخلی بدن را بدون انجام هرگونه عمل جراحی مشاهده نمایند.

البته تار های فیبر نوری انعطاف پذیر تری در صنعت پزشکی استفاده میگردد، که مناسب بازرسی ریه ها ، رگ های خونی و بسیاری از قسمت های داخلی بدن می باشند.

 

شبکه  Networking

از فیبر های نوری جهت برقراری ارتباط بین سرورها و کاربران آن و  تجهیزات دیگر در تنظیمات مختلف شبکه استفاده می شود ، همچنین به افزایش دقت و سرعت انتقال داده ها در شبکه های ساخت یافته کمک می نماید. کابل های فیبر نوری در اشکال مختلف به عنوان شبکه Backbone ، Campus  و زیر ساخت دیتا سنتر مورد استفاده می باشد.

 

 

صنعت و تجارت

فیبر نوری جهت اندازه گیری در فضاهای صنعتی نیز در دسترس می باشد مانند تجهیزات و سنسور های اندازه گیری دما ، جایی که به عنوان مثال سیم کشی EMI در آن با مشکل روبرو می گردد و همچنین انواع تجهیزات ابزار دقیق ، اندازه گیری فشار ، به عنوان سیم کشی در تنظیمات صنعتی و اتومبیل نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

شرکت های  ارائه دهنده کابل های نوری ftth / CATV از کابل های فیبر نوری برای سیم کشی HDTV ، CATV ، ویدئو درخواستی ، اینترنت و بسیاری از برنامه های دیگر استفاده می نمایند.

 

صنایع دفاعی / دولتی

 

به دلیل ماهیت فیزیکی انتقال فرمان و اطلاعات در فیبر نوری به شکل پالس های نوری و عدم تداخل میدان های مغناطیسی، ایمنی فیبر های نوری در انتقال اطلاعات در صنایع دفاع بسیار حائز اهمیت می باشد در انواع  هیدروفون جهت استفاده های SONAR و لرزه ای مانند سیم کشی در زیر دریایی ها ، هواپیماها و وسایل نقلیه دیگر مورد استفاده می باشد.

 

تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات

 

از کابل های فیبر جهت ذخیره سازی داده ها و همچنین انتقال پر ظرفیت اطلاعات استفاده می شود.

کابل های فیبر نوری همچنین جهت تصویربرداری و نورپردازی و به عنوان سنسور برای نظارت و اندازه گیری مجموعه وسیعی از متغیرها استفاده می شوند. علاوه بر این ، کابل های فیبر نوری در توسعه ، تحقیق و آزمایش در تمام برنامه های اشاره شده مورد استفاده قرار می گیرند.

 

 

اطلاعات بیشتر در مورد کابل های فیبر نوری :

تجهیزات فیبر نوری:

 

با سپاس فراوان

مجتبی منتخبی