ساختار فیبر نوری چگونه است؟

آشنایی با ساختار فیبر نوری و اجزا تشکیل دهنده آن

فیبر نوری یک وسیله در انتقال نور است که دارای ساختار ویژه ای می باشد و اجزای تشکیل دهنده آن شامل سه بخش کلی هسته، روکش و بافت رویه ای هستند که در این مقاله قرار است بیشتر راجع به این اجزای صحبت کنیم اما در ابتدا لازم است برای آشنایی شما عزیزان با این وسیله تعریفی از آن را به شما ارائه دهیم.

تفاوت فیبر نوری و کابل مسی درچیست؟  

قبل از هر چیز باید بدانید که فیبر نوری جایگزین کابل های مسی شده است؛ یعنی کاری که توسط کابل های مسی انجام می گرفت و انتقال داده انجام می شد، این بار توسط فیبر نوری به کار گرفته می شود. به عنوان مثال داده های اینترنت، مخابرات و … با این کابل ها قابل انتقال هستند.

در اصل داده ها قبلاً به صورت الکترونیک و در طی سیم های مسی که هادی الکتریسیته بودند، انتقال داده می شد؛ اما این بار داده ها به وسیله نور انتقال داده می شوند و از جنس نور هستند. پس باید کابل مناسبی را برای آنها تدارک دید.

فیبر نوری چگونه وسیله ای است؟

فیبر نوری وسیله ای است که از رشته‌ های و تارهای بسیار نازک شیشه‌ای ساخته شده است‌ که قطر هر یک از این تارها نزدیک به قطر یک تار موی انسان است. این تار ها در کلاف‌ هایی قرار می ‌گیرند و کابل‌ های نوری را به‌ وجود می آورند. که این کابل های نوری به عنوان یک هدایت کننده نور عمل می کند که وظیفه آن انتقال نور از یک سر به سر دیگر می باشد.

ساختار فیبر نوری

فیبر نوری از سه بخش اصلی زیر ساخته می شود

• هسته:

هسته فیبر نوری یک ساختار نازک شیشه ای در مرکز فیبر است که سیگنال های نوری در آن حرکت می کنند و در داخل آن از دیود ها ویا لیزر های انعکاسی استفاده شده می شود تا این لیزر ها مانع از خروج پرتو های نور از کابل آن شوند.

• روکش:

بخش خارجی فیبر نوری را روکش آن تشکیل می دهد که دور تا دور هسته را احاطه می کند و باعث برگشت نور منعکس شده به هسته می گردد. این پوشش در اطراف هسته قرار گرفته و از منحرف شدن پرتو های نور جلوگیری می نماید. لازم به ذکر است که ضریب انعکاس روکش از هسته کمتر است و موجب شکست کامل نور تابیده شده به دیواره هسته خواهد شد.

• بافر رویه:

این قسمت از فیبر نوری یک روکش از جنس پلاستیک است که باعث محافظت از فیبر در برابر رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر خواهد شد. لازم به ذکر است که بیشتر لایه ها در فیبر نوری به منظور محافظت از هسته استفاده می شوند.

الف-کابل های شل

از این نوع کابل برای فیبر نوری، در فضا های باز استفاده می شود.

ب- کابل هایی با ضربه گیری محکم

از این نوع کابل ها در برقراری اتصالات تجهیزات پایانه ای، در ارتباطات بین وسایل گوناگون در شبکه های بزرگ و همچنین در کابل کشی در داخل ساختمان استفاده می شود.

انواع فیبر نوری

به طوری کلی دو نوع فیبر نوری داریم که در مقاله کاربرد انواع فیبر نوری به طور کامل آنها را بررسی کردیم:

• سینگل مود:

این فیبر نوری از یک رشته شیشه ای فیبر به قطر ۸.۳ تا ۱۰ میکرون ساخته می شود و در مقایسه با فیبر مالتی مود قابلیت انتقال طولانی تر نور تا ۵۰ برابر دورتر را دارد و قیمت نسبتا بالایی دارد.

• مالتی مود:

این نوع فیبر دارای قطر بیشتری نسبت به نوع اول است و می توان به کمک آن چندین پرتوی نور را جابه جا کرد و این نوع فیبر یک فیبر ایده آل برای استفاده در دیتاسنتر ها می باشد.

مزایای استفاده از فیبر نوری

استفاده از انواع فیبر های نوری در موارد مختلف از جمله در مخابرات نسبت به همتایان الکتریکی خود مانند زوج سیم های مسی دارای مزایای بی شماری از جمله موارد زیر هستند.

• تضعیف کمتر توان:

یکی از مزایای فیبر نوری این است که به هنگام مخابره اطلاعات از طریق آن، اطلاعات تقریبا تا میزان ۱۰ برابر نیاز کمتری به تقویت و بازسازی دارند که این مزیت، فیبر نوری را به گزینه ‌ای ارزان‌ تر در استفاده و نگه ‌داری از شبکه نسبت به کابل مسی تبدیل شده است و یکی از دلایل کاربرد بیشتر آن است.

• عدم تداخل:

هنگام استفاده از فیبر نوری؛ برخلاف کابل ‌های مسی هیچ‌ گونه تداخلی بین مد‌های مختلف در حال انتشار و یا تاثیر گرفتن از امواج الکترومغناطیسی محیط بیرونی مشاهده نمی ‌شود که این امر را می ‌توان مدیون فوتون ‌ها دانست زیرا فوتون ‌ها نسبت به هم ایزوله بوده و تنها تحت شرایط خاصی بر یکدیگر اثر می‌ گذارند و این مورد نیز یکی از مزایای فیبر نوری نسبت به کابل های مسی است.

• استحکام بالا:

از دیگر مزایای فیبر نوری در مقایسه با کابل های مسی تحمل فشار بیشتر است که کابل مسی به طور معمول حدود ۲۵ پوند فشار را بدون آسیب دیدگی تحمل می کند اما فیبر نوری می تواند حدود ۱۰۰-۲۰۰ پوند فشار را تحمل می کند.

• پهنای ‌باند بالا:

از آنجا که سیگنال‌ های اپتیکی فرکانس بالاتری نسبت به امواج رادیویی دارند، و افزایش فرکانس با افزایش پهنای ‌باند رابطه مستقیم دارد، یک دسته فیبر نوری به اندازه قطر یک کابل مسی، توانایی ارسال داده بسیار بیشتری را دارا می باشد که این مزیت نیز از دلایل کاربرد بیشتر این نوع انتقال دهنده نوری نسبت به وسایل رقیب آن است.

• سرعت آپلود و دانلود بالا:

کسانی که برای اتصال به اینترنت از فیبر نوری استفاده می کنند می توانند داده های را با ۱ گیگا بیت در ثانیه انتقال دهد که این سرعت چند برابر سریع تر از کابل های نوری است.

• امنیت:

از اینترنت فیبر نوری به عنوان روشی مقرون به صرفه برای افزایش امنیت اینترنت نام برده می ‌شود. کابل مسی را می‌ توان با اتصال واسطه ای بر روی کابل مربوط به آن به سادگی رهگیری کرد و اطلاعات را به سرقت برد اما در کابل های فیبر نوری این مسئله رخ نمی دهند.

راهنمای خرید کابل فیبر نوری

آن گونه که گفتیم سینگل مود در پهنای باند وسیع و مسافت های طولانی به کار می رود و مالتی مود در مسافت های کوتاه استفاده می شود بنابراین به صورت کلی می توان گفت که برای مسافت های ۲ کیلومتر از مالتی مود و برای مسافت های بیشتر از ۲ کیلومتر از سینگل مود استفاده می شود بنابراین به هنگام خرید فیبر نوری باید مسافت را در نظر گرفت تا یک انتخاب متناسب با نیاز خود داشت.

جمع بندی

در این مقاله راجع به فیبر نوری؛ ساختار آن؛ انواع آن صحبت کردیم و نیز مزایای استفاده از این وسیله را نسبت به وسایل رقیب آن ذکر کردیم و در پایان راهنمایی لازم جهت خرید این وسیله برای مسافت مد نظر را برای شما شرح دادیم که می توانید با خواندن کامل مقاله با این موارد آشنا شوید.