فیبر نوری چیست و چگونه کار میکند؟ مقاله جامع معرفی و خرید

کابل فیبر نوری یا همان تار نوری که از انواع تجهیزات فیبر نوری بشمار می آید، رشته هایی شفاف است که از جنس شیشه و پلاستیک در فیبر نوری قرار گرفته است . نام دیگر فیبر نوری فایبر اپتیک است که شاید جایی شنیده باشید اما متوجه نشوید که منظور از آن چیست ! به طور کلی اگر بخواهیم بدانیم فیبر نوری چیست؟ باید بگوییم که یک نوع فناوری پیشرفته است که انتقال اطلاعات با استفاده از پالس های نوری که در کابل وجود دارد را برای کاربران در این فناوری ممکن میکند . که سرعت انتقال در فیبر نوری و همچنین برد این فناوری بیشتر از کابل های مسی میباشد و نکته ای که در کابلهای فیبر نوری قابل توجه میباشد از نظر پهنای باند هم نیز نسبت به کابلهای مسی بیشتر است . کارکرد کابلهای فیبر نوری به این صورت است که از طرفی که نور را وارد کابل کرده است از  طرف دیگر کابل نور را خارج میکند و همچنین کابل فیبر نوری در عصر امروزی که داده های انتقال را با سرعتی معادل 10 گیگابایت انجام میدهد به عنوان فناوری مهم از نظر انتقال اطلاعات از توجه خاصی برخوردار است. در این مقاله از مجله بصیر بصورت جامع در مورد فیبر نوری توضیح میدهیم.

فیبر نوری چیست؟ نحوه ساخت فیبر نوری

 

به طور کلی فیبر نوری قطر هسته و پوسته با هم معادل 125 میکرون اسا که این اندازه یعنی برابر یک تار موی انسان میباشد . پوسته شامل چند لایه حفاظت کننده است که جنس یک لایه آن پلاستیک میباشد که لایه بیرون را تشکیل داده است . و نکته مهم این است که لایه کل کابل را در خود جای داده که همچنین قادر به نگه داری صدها فیبر با انواع مختلف است . و قطر هر یک ارز کابل به طور حدودی معادل 5 اینچ یا کمتر از رقم میباشد .

دسته بندی فیبر نوری

 

1. تک حالته یا  single-mode
2. چند حالته یا  multi-mode

 

چگونگی نحوه انتقال داده در فیبر نوری (طرز کار فیبر نوری)

 

 

• فیبر نوری تک حالته (Single mode) :
  

فیبر نوری سینگل مود یا همان فیبر نوری تک حالته قطر کمتری از فیبر نوری چند حالته دارد . نحوه کارکرد فیبر نوری تک حالته به این صورت است که از ضعیف شدن سیگنالها در کابل جلوگیری میکند . و از جمله دلایلی که سبب میشود تا سیگنال ها صعیف شوند این است که چون سیگنالها به دیواره شفاف هسته برخورد  مداوم دارند چرا که انعکاس مجدد سیگنالها موجب میشود تا مسیر مستقیمی که در سیگنالها وجود دارد به حالت زیگزاگی گذر میکند . و بیشترین کاریرد از فیبر نوری تک حالته یا همان فیبر نوری سینگل مود در فاصله های دور و دراز میباشد . نکته های قابل توجه در فیبر نوری سینگل مود این است که در هر زمان قادر به منتشر کردن سیگنال نوری مانند تلفن میباشد .و همانطور که گفته شد فیبر نوری تک حالته یک هسته کوچک به قطر 9 میکرون دارد که میتواند نور لیزری را مادون قرمز را طول امواج آن ما بین 1300 الی 1550 را ارسال کند .

 

 

• فیبر نوری چند حالته (Multi mode) :
  

فیبر نوری چند حالته یا همان مولتی مود که قطر نسبتا بیشتری از سینگل مود دارد . که از جمله دلایلی که باعث میشود تا سیگنالها افت کنند این است که در فیبر نوری چند حالته برخورد به دیواره های هسته و منعکس شدن فیبر نوری در طول مسیر بیشتر است . که همانور که گفته شد باعث میشود تا طول مسیر را به طور زیگزاگی گذر کند . از جمله نکات قابل توجه این است که با توجه به اینکه اگرهسته ها قطر بیشتری دارند سبب میشود تا تعداد پالس های نوری هم افزایش یابد . که بیشتر شدن قطر قادر به این است در داده های انتقال بیشتری انجام شود . و کاربرد فیبر نوری چند حالته یا مولتی مود در فواصل طولانی نیز قابل استفاده میباشد . از دیگر کاربرد های مولتی مود این است که قادر به انجام انتقال صدها نور به طور همزمان مانند شبکه های کامپیوتری میباشد . که هسته فیبر نوری چند حالته قطری معادل 62.5 میکرون دارد که میتواند نور مادون قرمز را به کمک LED انجام دهد.

 

 

جنس مواد انواع فیبر نوری

 

• فیبر نوری شیشه‌ای (GOF)

فیبر نوری شیشه از جمله اصیل ترین و بهترین های دنیا محسوب میشود چرا که مواد تشکیل دهنده غلاف و هسته این نوع از  فیبر نوری شیشه میباشد که همچنین دلیل محبوبیت این نوع از فیبر نوری به این خاطر است که اولین فیبر نوری هم از این جنس بوده است . شاید برای شما سوال پیش آید که چرا فیبر نوری که از جنس شیشه میباشد در بین کاربران محبوب است ؟ به این دلیل که پهنای باند بالایی را دارد و همچنین سرعت انتقال بالایی برای داده ها دارد . سرعت انتقال داده ها گاها به این صورت است شما قادر به انتقال داده ها با گیگابایت بر ثانیه هستید . کاربرد فیببر نوری این است که بیشتر در فاصله های دور و طولانی مورد استفاده قرار میگیرد که حداکثر تا 10 کیلومتر سیگنالها را پوشش دهی میکند .

 

• فیبر نوری پلیمری (POF)

این نوع از فیبر نوری که جنس هسته و غلاف آن از از مواد شفاف است که به همین خاطر به فیبر نوری پلیمری معروف است . و مقاومت بالایی نسبت به فیبر نوری شیشه ای دارد و همچنین انعطاف پذیری خوبی دارد اما از نظر کیفیت از فیبر نوری پلیمری پایین میباشد  و نکته مهمی که در فیبر نوری پلیمری حائز اهمیت میباشد این است که نمیتوانید از این نوع فیبر نوری پلیمری برای فاصله های طولانی قابل استفاده نیست چرا که درصد ضعبف شدن امواج و سیگنالها را نیز افزایش میدهد و در آخر انتقال داده در فیبر نوری پلیمری سرعت کمتری دارد .

 

فیبر نوری با غلاف پلیمری (PCF)

این نوع از فیبر نوری که هسته شیشه ای و عایق پلیمر دارد فیبر نوری PCF محسوب میشود  . فیبر نوری با غلاف پلیمری دارای طول موج متوسط و همچنین سرعت انتقال داده معادل 100 مگابیت بر ثانیه میباشد و قابلیت پوشش دهی حداقل 2 کیلومتر این فیبر نوری با غلاف پلیمری را دارد .

 

 

مقایسه فیبر نوری با سیم های مسی 

 

1. هزینه مناسب
2. قطر کمتر
3. ظرفیت ارسال بالا اطلاعات
4. استفاده از برق کمتر
5. انعطاف پذیری مناسب
6. پایداری
7. سرعت بالا
8. پهنای بالا
9. قابلیت تعمیر فیبر
10. وزن سبک

 

مشخصات انواع فیبر نوری

 

1. فیبر چند مدی با ضریب شکست پله ای
2. فیبر تک مدی با ضریب شکست پله ای
3. فیبر چند مدی با غلاف پلاستیکی با ضریب شکست پله ای
4. فیبر چند مدی با ضریب شکست مرحله ای
5. فیبر چند مدی با غلاف پلاستیکی با ضریب شکست مرحله ای
6. فیبرهای چند مدی تمام پلاستیک
7. فیبر چند مدی با غلاف پلاستیکی

 

---

 قیمت فیبر نوری

 

 

خرید انواع تجهیزات فیبر نوری (پچ کورد فیبر نوری – کابل فیبر نوری – مودم فیبر نوری و …) از فروشگاه اینترنتی بصیر

 

خرید تجهیزات فیبر نوری

---

 

 

 

کاربرد فیبر نوری

 

• کاربرد فیبر نوری در مخابرات

 همانطور که گفته شد انتقال اطلاعات توسط نور لیزر یکی از کاربردهای مهم فیبر نوری میباشد .

•  کاربرد فیبر نوری  در حسگرها

 از دیگر کاربردهای فیبر نوری استفاده  در حسگرهای فیبر نوری میباشد که استفاده از فیبر نوری در حسگرها به منظور اندازه گیری کمیت های فیزیکی است . جریان الکتریکی ، فشار ، حرارت ، آلودگی آب های دریا ، سطح مایعات از جمله اندازه گیری های کمیت های فیزیکی محسوب میشود . استفاده از فیبر نوری  در این نمونه از حسگرها  به عنوان عنصر اصلی است .

• کاربرد فیبر نوری در تجهیزات نظامی

از جمله کاربرد های دیگر فیبر نوری در تجهیزات نظامی در زمینه دفاع است که از جمله کارآیی های آن میتوان به برقراریارتباط و کنترل با آنتن رادار و همچنین کنترل و هدایت موشک ها اشاره کرد .

• کاربرد فیبر نوری در تجهیزات پزشکی 

کاربرد دیگر فیبر نوری در تجهیزات پزشکی میباشد که برای تشخیص بعضی از بیماریها و همچنین در ازمایشات مختلف کاربرد دارد . فیبر نوری به تشخیص بیماریهایی مانند : دزیمتری غدد سرطانی و شناسایی نارسایی داخلی بدن و استفاده در جراحی لیزری و دندانپزشکی کاربرد به سزایی دارد . و اینکه از تارهای نوری برای آندوسکوپی تشخیص بیماریهای درونی مانند : معده و مری و نای و روده استفاده میشود .

• کاربرد فیبر نوری در روشنایی

در اواخر قرن بیستم فیبر نوری به عنوان یک فناوری روشنایی شناخته شده که باعث شده در چند دهه اخیر با پیشرفت چشمگیری مواجه شود . از این فیبر نوری در روشنایی استفاده میشود  کارکرد این فیبر نوری به این صورت است که از منبع نوری خودش یعنی (نور مصنوعی یا نور طبیعی مانند خورشید )را که دریافت میکندو سپس به محل مصرفی منتقل میشود . به این منظور که نر به هر نقطه ای که نیاز باشد تابش میکند .

انواع پوشش‌ کابل فیبر نوری و خصوصیات آن

 

مکانیزم بافرینگ : کابل فیبر نوری از نظر پوشش و خصوصیات و همچنین نحوه قرار گیری آنها به 3 دسته مجزا که در مطالب زیر قرار است مشاهده کنید تقسیم میشوند.

 

1. (Indoor (Tight Buffer
2. (Outdoor( Loose tube
3. Indoor & Outdoor

 

• کابل  Indoor

 کاربرد این نمونه از کابل در داخل ساختمان میباشد که کابل INDOOR پوشش دهی شده توسط رشته نخ هایی به نام Tight Buffer است که دور تا دور کابل پیچیده شد است . که قطری معادل 900 میکرومتر نیز دارد . این کابل به طور مستقیم بر روی فیبر نوری قرار گرفته است . چرا که از ضربه های احتمالی به آن را جلوگیری میکند .

بعضی کاربردهای فیبرنوری با مکانیزم Tight Buffer عبارتند از:

• بک بن داخل ساختمان  کابل‌کشی ستون فقرات یا عمودی است)
• کابل‌کشی افقی
• پچ کوردها و کابل‌های تجهیزات

 

فیبر نوری با مکانیزم Tight Buffer

 

سه نوع کابل Tight-Buffer وجود دارد که عبارتند از:

Breakout : برای هر یک از فیبرهای نوری با مکانیزم های بافرینگ سخت که هر کدام دارای یک پوشش میباشد .

Mini-Breakout : حفاظت کننده واحد کل فیبر نوری میباشد .

Zip Cord: کاربرد این کابل برای ساخت پچ کورد میباشد .

ظرفیت کابل فیبر نوری

 

طی آزمایشاتی که بر این اساس گرفته شده است حداقل طرفیت انتقال داده های فیبر نوری به 171 گیگابیت بر ثانیه رسیده است .  این آزمایش که توسط شرکتهایی به نام نپتون و تلگراف در کشور ژاپن صورت گرفته است . که باید گفت فقط بخشی از طول موجهای قابل دسترسی استفاده شده که از رقم کفته شده هم میتواند فراتر باشد . 

---