روش های مختلفی برای انتقال داده ها وجود دارد. انتقال داده ها از طریق امواج نورانی نیز یکی از این روش ها است. نور یک موج مادی است که قابلیت انتقال اطلاعات در قالب های استاندارد را دارد. یعنی میتوانی به کمک نور دیتا را به شکل تعریف شده ای منتقل کرد. وجود موانع و شرایط فیزیکی محیط می تواند مانع از انتقال صحیح امواج نورانی شود. به همین دلیل برای انتقال دادهگان به وسیله نور بستری تحت عنوان فیبر نوری ساخته شد.
فیبر نوری یا تار نوری با معادل انگلیسی Optical Fiber رشته های باریک و بلندی از یک مادّه شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نور را در داخل خود از یک نقطه به نقطه ی دیگر عبور دهد. فیبر نوری داری پهنای باند بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی است، یعنی می توان دادگان بیشتری را با سرعت بالاتر منتقل نمود.
با فیبر نوری می‌توان داده‌های تصویر، صوت و داده‌های دیگر را به راحتی با پهنای باند بالا تا 10 گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد. آسیب دیدگی و مشکلات در عملکرد فیبر نوری بسیار کمتر از سایر ساختار ها مانند کابل های مسی است. بنابراین امروزه در مخابرات از فیبر نوری به عنوان بستر انتقال دادگان استفاده بیشتری می شود . این استفاده روزافزون است.
بیشتر بخوانید: ال ای دی چیست؟
استفاده از نور به عنوان موج الکترومغناطیسی نسبت به سیگنال های برقی عبوری از کابل های مسی در بستر مادی کارایی انتقال اطلاعات را به شکل قابل توجهی بالا برد. این کارایی بالاتر عبارتند از حجم دیتای بالاتر و سرعت بالاتر (یا به عبارتی پخنای باند بالاتر) . کاهش تلفات و افزایش فاصله برای انتقال دادگان و کاهش هزینه.
ساختار فیبر نوری
فیبرنوری رشته های بلند و نازکی از جنس شیشه بسیار خالص به قطر کمی مانند موی انسان است. آن ها در بسته هایی به نام کابل های نوری مرتب شده اند و برای انتقال داده های نور در فاصله های طولانی استفاده می شوند.
فیبر نوری یک فناوری برای انتقال ترافیک داده به صورت پالس های نور بر روی فیبر های نوری کوچک است. قطر این الیاف تقریباً به اندازه یک تار موی انسان است و معمولاً از سیلیس خالص ساخته می شوند. نور از هسته فیبر عبور می کند و با روکش کردن از خارج شدن آن جلوگیری می کند. پوشش برای عایق بندی کابل های فیبرنوری در برابر باران و سایر انواع آسیب ها استفاده می شود.
فرستنده های نوری وسیله ای برای انتقال ترافیک داده در یک شبکه فیبرنوری با تبدیل داده ها به نور هستند. آن ها به عنوان لیزر های مخصوص طول موج، سیگنال های داده الکتریکی را از سوییچ ها به سیگنال های نوری تبدیل می کنند که می توانند از طریق این نوع کابل ها منتقل شوند. بخش های مختلف از ساختار فیبر نوری عبارتند از:
هسته : بخش مرکزی فیبر نوری که محل عبور پالس های نوری است.
روکش: ساختار شیشه مانند دور هسته که پالس های نوری را به داخل بازتاب می دهند. این ساختار برای جلوگیری از از بین رفتن سیگنال نوری قرار داده شده است.
پوشش : این بخش یک لایه پلاستیکی برای محافظت از هسته و روکش آن است.
بافر: لایه محافظ اصلی که از فیبر و کابل در برابر رطوبت و ضربه محافظت می کند.
وجود این ساختار در کاهش تلفات و افزایش SNR یعنی نسبت سیگنال به نویز موثر است. کیفیت ساختار در پهنای باند و تلفات فیبر نوری موثر است و هرچه کیفیت آن بهتر باشد هزینه آن نیز بالا تر است.
در عملکرد فیبر نوری پند اصطلاح مهم وجود دارد که عبارتند از:
فرستند: مبدا ارسال بوده دیتای مورد نظر را به گونه از رمزگزاری شده یا حالت استاندارد درآورده و مطابق آن سیگنال نوری را تولید می کند.
گیرنده: مقصد راسال بوده و سیگنال نوری را دریافت و دیتای آن را استخراج می کند.
فیبر نوری: بستر انتقال سیگنال نوری است.
تقویت کننده نوری: در فواصل طولانی برای تقویت توان سیگنال نوری و کاهش تلفات استفاده می شود.
انواع فیبر نوری
به صورت کلی فیبر نوری به دو دسته تقسیم می شود.
تک حالته single mode: یا تک مد که در هر زمان تنها می توان یک سیگنال نوری را ارسال و دریافت کند. مانند تلفن.
چند حالته multy mode: یا مولتی مد که می تواند در ساختار یک شبکه چندین سیگنال نوری را از مبدا های مختلف ارسال و در مقصد های مختلف دریافت کند. مانند شبکه های مخابراتی.
هسته های فیبرنوری تک مد بسیار نازک تر از هسته های فیبر نوری مولتی مد هستند. هم چنین رنگ فیبر نوری تک مد به صورت استاندارد به رنگ زرد و رنگ فیبر نوری مولتی مد به رنگ نارنجی یا آبی است.
اگرچه با استفاده از فیبرنوری مولتی مد می توان دیتای بیشتری را منتقل کرد. اما به دلیل ضخامت بیشتر هسته آن ضریب شکست افزایش یافته و تلفات و تضعیف آن نیز بالاتر است. بنابر این برای فواصل طولانی تر فیبر نوری تک مد عملکرد بهتری دارد.
در فواصل طولانی، کابل شکلی فیبر نوری از زیر زمین و در عمق دریاها صورت می گیرد.
جمع بندی
امروزه انقتال دیتا در قالب پالس های نوری توجه سیستم های مخابراتی را به خود جلب مرده است. کارایی بالاتر این سیستم انقال دیتا نسبت به روش کابل کشی مسی باعث شد تا بستری مانند فیبر نوری ساخته شود. در این مقاله به سوال فیبر نوری چیست پاسخ دادیم و ضمن بررسی ساختار فیبر نوری انواع فیبر نوری را معرفی کرده و تفاوت آن را بیان کردیم. شرکت راشا مکاترونیک پارت فعال در زمینه طراحی برد ، مهندسی معکوس، تولید، تأمین و تعمیرات انواع تجهیزات الکترونیکی و الکترومکانیکی پیشرفته گام در این عرصه نهاد و با انجام پروژه های قابل تحسین و عبور از لبه های تکنولوژی روز دنیا با ارائه خدماتی نوین و متمایز، در مسیر هدف مقدس خدمتگزاری و احتزاز پرچم پر افتخار ایران اسالمی در حرکت می باشد.
