فیبر نوری در مخابرات

 مزایای استفاده از فیبر نوری در مخابرات

کاربرد فیبر نوری در مخابرات امروزه توجه های زیادی را به خود جلب کرده و توانسته دربهبود عملکرد بسیاری از زیرساخت های مخابراتی و شبکه ها مفید واقع شود. فیبرهای نوری در مخابرات، به دلیل پهنای باند وسیعتر در مقایسه با کابل‌های مسی، و تاخیر کمتر در مقایسه با مخابرات ماهواره ای از مهمترین ابزار انتقال اطلاعات محسوب می‌شوند.

فیبر نوری

فیبرنوری یا تار نوری رشته های باریک و بلندی از یک مادّه شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نوری را که از یک سر خود وارد شده، از سر دیگر خارج کند. فیبر نوری داری پهنای باند بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی است، با فیبر نوری می‌توان داده‌های تصویر، صوتی و داده‌های دیگر را به راحتی با پهنای باند بالا تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد.

قطر هر فیبرنوری تقریباً به اندازه یک تار موی انسان است، زمانی که آنها در کابل های فیبر نوری قرار می گیرند، می توانند داده های بیشتری را در فواصل طولانی تر و سریعتر از سایر رسانه ها منتقل کنند. این فناوری خدمات فیبرهای نوری را اعم از اینترنت، تلفن و تلویزیون را به خانه ها و مشاغل ارائه می دهد.

کابل فیبر نوری

کابل های فیبرنوری حاوی چندین فیبر نوری در یک پوشش پلاستیکی هستند. به علاوه چنین مجموعه ای به عنوان کابل های نوری یا کابل های فیبر نوری شناخته می شود، آنها سیگنال داده ها را به صورت نور منتقل می کنند و این مسافت طولانی را به طور قابل توجهی سریعتر از کابل های الکتریکی، طی می کنند.

و از آنجا که کابل های فیبرنوری فلزی نیستند، تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی (یعنی آب و هوا) که باعث کاهش سرعت انتقال می شود، قرار نمی گیرند. کابل های فیبر ایمن تر هستند زیرا با خود جریانی حمل نمی کنند و به همین ترتیب جرقه ای ایجاد نمی کنند.

شبکه فیبر نوری

شبکه های مختلفی برای فیبر نوری وجود دارد، که کابل های نوری را از مرکز شبکه به محدوده نزدیک خانه شما یا مستقیما به خانه شما منتقل و اتصال فیبر نوری را به اینترنت ایجاد می کنند. سریعترین شبکه های فیبر نوری شامل Fiber to the Home (FTTH)  یا Fiber to the Premises (FTTP)  هستند، این شبکه ها صدردصد به کابل های فیبر نوری متصل وبه پایانه هایی که مستقیماً به خانه ها ، ساختمان های آپارتمانی و مشاغل متصل هستند، مربوط میشوند.

از طرف دیگر، Fiber to the Curb (FTTC) یک اتصال فیبر جزئی است زیرا کابل های نوری در نزدیک خانه ها و مشاغل به حاشیه منتقل می شوند و کابل های مسی در بقیه راه، سیگنال ها را از محدوده خود حمل می کنند. به علاوه اتصال فیبر به ساختمان زمانی انجام میشود که کابل فیبر در نقطه ای از ملک متمرکز و اتصال کابل های دیگر به ادارات یا مکان های دیگر انجام شود.

جنس فیبر نوری

فیبر های نوری معمولاً از جنس سیلیسیم دی‌اکسید هستند که برای انتقال داده‌ها توسط نور لیزر استفاده می‌شوند. یک کابل فیبر کمتر از یک اینچ قطر دارد. این فیبر های نوری می‌توانند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را منتقل و ظرفیت ۲٫۵ گیگابایت در ثانیه تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را برای ما فراهم می‌کنند.

فیبر های نوری از چندین لایه ساخته شده اند که به دروی ترین لایه آنها هسته می گویند. هسته شامل یک تار و معمولا از جنس شیشه خالص است. در بعضی از کابل‌ها هسته از پلاستیک کاملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین آورده است. با این حال، هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. 

حول هسته بخش پوسته قرار دارد که از شیشه یا پلاستیک ساخته شده است. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند و باعث می‌شوند نور به هسته تابیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته بازتابیده گردد تا در آنها دو ماده به هم می‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌نامند.

کاربرد فیبرنوری

• ظرفیت بالای انتقال : پهنای باند فیبر نوری به منظور ارسال اطلاعات به مراتب بیشتر از سیم مسی است .
• تضعیف ناچیز : تضعیف سیگنال در فیبر به مراتب کمتر از سیم مسی است .
• سیگنال های نوری : برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی، سیگنال های نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت.
• مصرف برق پایین : با توجه به اینکه سیگنال ها در فایبر کمتر ضعیف می گردند. بنابراین میتوان از فرستنده هایی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالایی استفاده میکنند، استفاده کرد.
• ارزانتر : هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم های مسی کمتر است .
• نازک تر : قطر فیبرها به مراتب کمتر از سیم های مسی است .
• غیر اشتعال زا : با توجه به عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی هرگز وجود نخواهد داشت .
• انعطاف پذیری بیشتر : با توجه به انعظاف پذیری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و …استفاده می گردد.
• وزن سبک : وزن یک کابل فیبر به مراتب کمتر از کابل مسی است.
• سیگنال های دیجیتال : مناسب به منظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است .

انواع فیبر نوری

انواع فیبر نوری شامله موارد زیر هستند:

۱) فیبرنوری در مخابرات

یکی از مرسوم ترین کاربردهای فیبر نوری انتقال اطلاعات توسط نور لیزر است.

۲) فیبرنوری در حسگرها

استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازه ‌گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سال‌های اخیر شروع شده‌است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره‌ گیری می‌شود بدین ترتیب که ویژگی‌های فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه ‌گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیر پذیر می‌شود.

۳) فیبرنوری نظامی

فیبر نوری کاربردهای بی‌شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها، ارتباط زیردریاییها (هیدروفون) را نام برد.

۴) فیبرنوری پزشکی

 فیبرنوری در تشخیص بیماری‌ها و آزمایشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان دُزیمتری غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه ‌گیری مایعات و خون نام برد. همچنین تارهای نوری در دستگاه‌هایی به نام درون بین یا آندوسکوپ استفاده می‌شود تا به درون نای، مری، روده و مثانه فرستاده شود و درون بدن انسان به طور مستقیم قابل مشاهده باشد.

۵) فیبرنوری در روشنایی

از جمله کاربردهای فیبر نوری که در اواخر قرن بیستم به عنوان یک فناوری روشنایی متداول شده و در چند سال قرن اخیر توسعه و رشد فراوانی پیدا کرده‌است کاربرد آن در سیستم‌های روشنایی است. در این فناوری نور از منبع نوری که می‌تواند نور مصنوعی (نورلامپهای الکتریکی) و یا نور طبیعی (نور خورشید) باشد وارد فیبر نوری شده و از این طریق به محل مصرف منتقل می‌شود.

به این ترتیب نور به هر نقطه‌ای که در جهت تابش مستقیم آن نیست منتقل می‌شود. امتیاز این نور که موجبات رشد سریع به کارگیری و توجه زیاد به این فناوری شده‌است این است که فاقد الکتریسیته گرما و تشعشعات خطرناک ماورای بنفش بوده (نور خالص و بی خطر) و دیگر اینکه با این فناوری می‌شود نور روز (بدون گرما و اشعه‌های ماورائ بنفش) را هم به داخل ساختمانها و نقاط غیر قابل دسترسی به نور خورشید منتقل کرد.

هرسوالی که داری در انجمن مطرح کن

فیبرنوری در مخابرات

از مهم ترین فیبر های نوری می توان به فیبر های نوری در مخابرات اشاره کرد، این فیبر ها جهت انتقال اطلاعات از یک مکان به مکان دیگر با ارسال پالس‌های نور از طریق یک فیبر نوری استفاده می شوند. نور، یک موج الکترومغناطیسی حامل که مدوله شده است را برای حمل اطلاعات تغییر شکل می‌دهد.

توسعه سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری در دههٔ ۱۹۷۰ میلادی، انقلابی در صنعت ارتباطات تحول عظیمی داشته و همچنین نقش عمده‌ای در ظهور عصر اطلاعات بازی کرده‌اند. به خاطر مزایای بیشتر ارتباطات فیبر نوری نسبت به سامانه‌های انتقال اطلاعات از زیر ساخت‌های برقی (مثل زوج سیم‌های به هم تابیده، کابل‌های کواکسیال و…)، فیبرهای نوری عمدتاً جایگزین سیم‌های مسی در هسته اصلی شبکه‌ها در جهان توسعه یافته شده‌اند.

فیبر نوری در بسیاری از شرکت‌های مخابراتی برای انتقال سیگنال‌های تلفن، ارتباط اینترنتی و سیگنال‌های تلویزیون کابلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد فیبرنوری در مخابرات

• از فیبر نوری به عنوان یک وسیله جهت ارتباط مخابراتی و شبکه های کامپیوتری استفاده می شود.
• دارای قابلیت انعطاف پذیریست و می توان آنرا درون کابل قرار داد.
• از آن جهت برقراری ارتباط در مسافت های طولانی و به صرفه استفاده می شود.
• انتقال نور از طریق فیبر، کیفیت بالاتری نسبت به کابل های الکتریکی دارد.

جمع بندی

هرکدام از انواع فیبر های نوری کاربردهای زیادی دارند که در زندگی امروز بسیار قابل استفاده هستند. به علاوه فناوری فیبرنوری امروزه در ایران برای کاربران قابل استفاده و کمک های زیادی در این راه به آنها کرده است و در آخر تهیه ی فیبر نوری مقرون به صرفه می باشد.

می توانید با مراجعه به سایت PBX SHOP  دوره های آموزشی مربوط به زیرساخت های مخاربراتی را دریافت کرده و با عملکرد آنها بیشتر آشنا شوید.

مقالات آموزشی سانترال پاناسونیک

ویدیوهای آموزشی رایگان

ما را در اینستاگرام دنبال کنید…