آشنایی با کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری یکی از پرکاربردترین تجهیزات شبکه مورد استفاده در کشور است. در این مطلب قصد داریم به معرفی کابل فیبر نوری و کاربردها و مزیت‌های استفاده از آن بپردازیم.

یکی از پرکاربردترین انواع تجهیزات شبکه کابل‌ها هستند. کابل شبکه و کابل فیبر نوری و… در ادامه به معرفی کابل فیبر نوری، کاربرد و مزایای استفاده از آن پرداخته‌ایم.

فیبر نوری یا تار نوری به انگلیسی  Optical Fiber رشته باریک و بلندی از یک مادّه شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نور وارد شده  از یک سر را، از سمت دیگر خارج کند. کابل فیبر نوری دارای پهنای باندی بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی است.

با فیبر نوری می‌توان داده‌هایی مانند تصویر، صوت و غیره  را به راحتی با پهنای باند بالا تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد. امروزه مخابرات فیبر نوری به دلیل پهنای باند وسیع تر در مقایسه با کابل‌های مسی، و تاخیر کمتر در مقایسه با مخابرات ماهواره ای از مهمترین ابزار انتقال اطلاعات محسوب می‌شود.

کابل‌های فیبر نوری چگونه عمل می کنند؟

کابل فیبر نوری سیگنال‌های ارتباطی را با استفاده از پالس‌های نوری تولید شده توسط لیزرهای کوچک یا ال‌ای‌دی‌ها انتقال می‌دهد.

این کابل‌ها شامل تعداد بیشتر رشته‌های شیشه است که هر کدام از آن ها فقط کمی از موی انسان باریک‌تر هستند.

مرکز هر رشته، هسته یا core نامیده می شود که مسیر نور برای حرکت را فراهم می کند. هسته یا core با یک لایه شیشه به نام cladding (روکش) که نور را انتقال می‌دهد احاطه شده تا از هدر رفت سیگنال جلوگیری شود و به نور اجازه دهد تا در طول کابل حرکت کند.

دو نوع اولیه کابل‌های فیبر نوری، کابل‌های فیبری single mode و multi-mode هستند. کابل های single mode از رشته‌های بسیار باریک شیشه و یک لیزر برای تولید نور استفاده می‌کنند در حالی که فیبرهای multi-mode از ال‌ای‌دی برای این کار استفاده می‌کنند.

شبکه‌های فیبری single mode معمولا از تکنیک های (Wave Division Multiplexing (WDM برای افزایش دادن میزان انتقال ترافیکی که می تواند در طول رشته حرکت کند، استفاده می کنند. WDM این اجازه را می دهد که نور با طول موج های مختلف ترکیب شود (multiplexing) وسپس جدا شود (de-multiplexing) و از این طریق ارتباطات متعددی از طریق یک پالس نور انجام می شود.

مزایای فیبر نوری

فیبر نوری در مقایسه با سیم های‌های مسی دارای مزایای زیر است :

ارزانتر

هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم‌های مسی کمتر است.

نازک‌تر

قطر فیبرهای نوری به مراتب کمتر از سیم‌های مسی است.

ظرفیت بالا

پهنای باند فیبر نوری به منظور ارسال اطلاعات به مراتب بیشتر از سیم مسی است.

 تضعیف ناچیز

تضعیف سیگنال در فیبر نوری به مراتب کمتر از سیم مسی است.

سیگنال‌های نوری

برخلاف سیگنال‌های الکتریکی در یک سیم مسی ، سیگنالهای نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت.

مصرف برق پایین

با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می توان از فرستنده هائی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالائی استفاده می نمایند ، استفاده کرد.

سیگنال های دیجیتال

فیبر نور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است.

غیر اشتعال زا

با توجه به عدم وجود الکتریسیته، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت.

سبک وزن

وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقایسه) است.

انعطاف پذیر

با توجه به انعطاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص

کاربرد کابل فیبر نوری

حسگرها

فیبر نوری عنصر اصلی یک حسگر است. ویژگی‌های فیبرنوری، تحت میدانی که آن را اندازه‌گیری می‌کنند، تغییر می‌کند و به شدت کمیت حساس است و از آن تأثیر می‌گیرد. حسگرهای مجهز به این سیستم برای اندازه‌ گیری مقدارهای فیزیکی متفاوتی استفاده می‌شوند ازجمله: جریان الکتریکی، فشار، حرارت، جابه‌جایی، میدان مغناطیسی، آلودگی آب دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس.

فیبر نوری در روشنایی

فیبر نوری از قرن بیستم یک فن‌آوری در صنایع روشنایی است و روز به روز در حال پیشرفت است. نور از طریق منابع نور طبیعی و مصنوعی وارد آن می‌شود و به محل مصرف می‌رود. به این صورت نور به جاهایی که در معرض نور مستقیم نیستند هم می‌تابد. دلیل رشد این فن‌آوری و استقبال از آن این است که بدون الکتریسیته و تشعشعات خطرناک ماورای بنفش کار می‌کند و می‌تواند نور طبیعی را بدون مضرات آن به داخل ساختمان بتاباند.

مخابرات

یکی از شناخته ‌شده‌ ترین کاربردهای فیبرنوری انتقال اطلاعات با نور لیزر است. از این کابل می توان به جای کابل شبکه های مسی در سیستم های کامپیوتری استفاده کرد. انعطاف پذیری بالای آن سبب می شود که بتوان آن را داخل کابل ها استفاده کرد و برای برقراری ارتباطات در مسافت های طولانی به صرفه و مناسب می باشد. استفاده از کابل فیبرنوری کیفیت بسیار بالایی را برای شما فراهم می آورد.

از مزایای فیبر نوری نسبت به سیم مسی این است که از سیم مسی سبک تر است به همین دلیل نصب و انتقال آن راحت تر انجام می شود. یکی از معایب فیبرنوری نیز این است که نور در آن فقط در یک جهت حرکت می کند پس اگر قرار باشد جریان رفت و برگشت داشته باشیم باید از دو سیم استفاده گردد. از طرف دیگر سیم بندی در فیبرنوری نیاز به مهارت های بیشتری دارد.