کاربرد فیبر نوری در صنایع مختلف از جمله مخابرات و شبکه
کاربرد فیبر نوری به عنوان یک وسیله جهت ارتباطات مخابراتی و شبکه های کامپیوتری کاملا شناخته شده است. این نوع کابل ها از آنجاییکه دارای قابلیت انعطاف پذیری هستند می توان آن را در داخل کابل قرار داد. فیبر نوری به خصوص جهت برقراری ارتباطات در مسافت های طولانی به صرفه و مناسب است چون انتقال نور از طریق فیبر، با کیفیت بالاتری نسبت به کابل های الکترونیکی صورت می گیرد.
آنچه در این مقاله می خوانید:
فیبر نوری چیست؟
فیبر نوری یا تارنوری رشته باریک و بلندی از یک ماده شفاف مثل پلاستیک یا شیشه است که می تواند نوری را که از یک سرش به آن وارد شده، از سر دیگر خارج کند. فیبر نوری دارای پهنای باند بسیار بالاتر از کابل های معمولی است. از مهمترین کاربردهای فیبر نوری استفاده از آن در خطوط و شبکه های انتقال اطلاعات است که با آن می توان داده های تصویر، صوت و داده های دیگر را به راحتی با پهنای باند تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد.
تاریخچه فیبر نوری
اولین کسانی که در قرون اخیر به فکر استفاده از نور برای انتقال اطلاعات افتادند، انتشار نور را در جو زمین تجربه کردند. اما به دلیل وجود موانع مختلف مثل گرد و خاک، دود، برف و باران مه و……انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکل مواجه ساخت. چندین سال بعد کاربرد لوله و کانال برای هدایت نور مطرح شد. نور در داخل این کانال ها به وسیله آینه ها و عدسی ها هدایت می شد اما به دلیل این که تنظیم کردن آینه ها و عدسی ها کاربسیار سختی بود این کار نیز غیر عملی تشخیص داده شد و مردود ماند.
کاکا و کوکهام انگلیسی برای اولین بار کاربرد شیشه را به عنوان محیط انتشار مطرح کردند. آن ها مبنای کار خود را بر آن گذاشته بودند که به سرعتی حدود ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و بیشتر بر روی محیط های انتشار شیشه دست یابند این سرعت انتقال با تضعیف زیاد انرژی همراه بود. این دو محقق انگلیسی کاهش انرژی را تا آن جا می پذیرفتند که کمتر از ۲۰ دسیبل نباشد اما با این که آن ها در رسیدن به هدف خود ناکام ماندند اما شرکت آمریکایی (کورنینگ گلس) به این هدف دست یافت.
همین ابداعات موجب شد که فیبر نوری به عنوان یکی از پرکاربردترین تجهیزات شبکه به جهان معرفی شود.
بخش های مختلف فیبر نوری
یک فیبر نوری از سه بخش تشکیل شده است:
۱- هسته (core) هسته نازک شیشه ای در مرکز فیبر که سیگنال های نوری در آن حرکت می کنند.
۲- روکش (cladding) بخش خارجی فیبر است که دور تا دور هسته را گرفته و باعث برگشت نور منعکس شده به هسته می گردد.
۳- بافر رویه (Buffer coating) روکش پلاستیکی که باعث حفاظت فیبر در مقابل موارد اسیب پذیر مثل رطوبت و یا.. می شود.
کاربرد های فیبر نوری
فیبر نوری با توجه به ویژگی های منحصر به فردی که دارد توانسته در بسیار از صنایع از جمله مخابرات، شبکه، پزشکی و غیره کاربردهای متعددی پیدا کند. در ادامه به برخی از مهمترین کاربردهای فیبر نوری اشاره می کنیم.
کاربرد فیبرنوری به عنوان حسگر
فیبر نوری کاربردهای زیاد در سنجش های از راه دور دارد. که در بعضی از موارد فیبر نوری خود، به عنوان یک حسگر مورد استفاده قرار می گیرد. از فیبر نوری به عنوان یک وسیله جهت اتصال یک حسگر غیر فیبر نوری به یک سیستم سنجش استفاده می شود. حسگر های متعددی را می توان با استفاده از نور های دارای طول موج مختلف در طول یک فیبر ترکیب نمود.
کاربرد فیبر نوری به عنوان یک حسگر عموما برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی از جمله موارد زیر است:
- جریان الکتریکی
- تشعشعات پرتو های گاما و ایکس فشار
- حرارت
- سطح مایعات
- میدان مغناطیسی
- جا به جایی
- آلودگی آب های دریا
- کاربرد فیبر نوری در پزشکی
فیبر نوری در پزشکی هم کاربرد های زیادی دارد از این تکنولوژی برای تشخیص بعضی از بیماری ها و انجام دادن آزمایش های گوناگون پزشکی استفاده می شود. از فیبر نوری برای جراحی لیزری شناسایی نارسایی های داخلی بدن، اندازه گیری مایعات و خون و در دندان پزشکی استفاده می کنند و هم چنین در دستگاه های آندوسکوپی از تارهای فیبر نوری استفاده می شود تا به این وسیله اجزا درون بدن انسان مثل مری روده و نای را به خوبی مشاهده کنند.
کاربرد فیبرنوری در روشنایی
یکی دیگر از کاربرد های فیبر نوری که در چند سال اخیر رشد و توسعه پیدا کرده است، استفاده از این سیستم در روشنایی است. در این تکنولوژی نور از منبعی ک می تواند طبیعی باشد مثل خورشید و یا یک منبع مصنوعی مانند لامپ های الکتریکی وارد فیبر نوری می شود و به محل مصرف انتقال پیدا می کند. به این وسیله می توان نور را به هر نقطه ای که در جهت تابش مستقیم آن نباشد انتقال داد یکی از مزیت های این تکنولوژی این است که نور انتقال یافته فاقد تشعشعات خطرناک ماوراء بنفش می باشد.
کاربرد های نظامی
فیبر نوری کاربرد های زیادی در صنایع دفاعی دارد مانند برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک ها، ارتباط زیر دریایی ها و کاربرد در تجهیزات نظامی را نام برد.
کاربرد فیبرنوری در مخابرات
کاربرد فیبر نوری در سیستم های تلفنی و مخابرات، روشی است که سرعت و کیفیت انتقال صوت را به طور قابل توجهی افزایش داده است. اختراع فیبر نوری ، آشکارسازهای نوری و لیزرهای حالت جامد باعث ایجاد تحول در زمینه ارتباطات از راه دور شده و کاربرد فیبر نوری را به روشی ارجح برای انتقال از راه دور تبدیل کرده است.
ایده استفاده از نور برای انتقال اطلاعات جدید نیست. استفاده از آینه ای که نور خورشید را منعکس می کند، به قرن ها قبل برمی گردد. کابل های فیبر نوری هم تکنولوژی هستند که از همین ایده سرچشمه می گیرند و به جای برق از نور استفاده می کنند. عملکرد فیبرهای نوری در مخابرات و سیستم های تلفنی بسیار متفاوت از سیمهای مسی است.
اگر به مباحث مربوط به شبکه، انتقال داده و سیستم های تلفن علاقه دارید، می توانید در دوره های آموزشی تلفن سانترال اطلاعات بسیار کاملتری در خصوص انواع خطوط تلفن و مخابرات، خطوط شبکه فیبر نوری و انواع شبکه اطلاعات جامع و کاملی در این خصوص دریافت کنید.
کاربرد فیبر نوری در شبکه
یکی از اصلی ترین کاربرد های فیبر نوری استفاده از آن ها در شبکه های کامپیوتری است که در زمان استفاده از آن ها اطلاعات تا میزان ۱۰ برابر نیاز کمتری به تقویت و بازسازی دارند و برخلاف کابل های مسی در آن ها تداخل ایجاد نمی شود چون فتون های فیبر نوری نسبت بهم ایزوله هستند.
وجود کابل فیبر نوری در تلویزیون ها
یکی دیگر از موارد استفاده از کابل فیبر نوری تلویزیون ها هستند. استفاده از کابل های فیبر نوری در انتقال سیگنال های کابل در چندین سال گذشته رشد سریعی داشته است این کابل ها برای انتقال سیگنال ها در تلویزیون با کیفیت بالایی کارایی مفیدی دارند چون از پهنای باند و سرعت بیشتری برخوردار هستند و کابل های فیبر نوری در مقایسه با همان مقدار سیم مسی ارزان تر هستند و این نشان از کیفیت در کنار کمیت عالی است.
فناوری ساخت فیبر های نوری
برای تولید فیبر نوری اول باید ساختار آن را در میله شیشه ای موسوم به پیش سازه از جنس سیلیکا ایجاد می شود و بعد در یک فرآیند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل فیبر می شود. از سال ۱۹۷۰ روش های متعددی برای ساخت انواع پیش سازه ها به کار رفته است که اغلب آن ها بر مبنای رسوب دهی لایه های شیشه ای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.
دیدگاه شما درباره این مقاله چیست ؟