لیزر قبل از اختراع فیبر نوری

قبل از اختراع فیبر نوری ، لیزر در سال ۱۹۶۰ اختراع شد و مورد استفاده قرار گرفت به دلیل اینکه در لیزر از نورمرئی استفاده میشد شرایط جوی و اتمسفر باعث از بین رفتن اطلاعات و تضعیف سیگنال ها میشد ؛به همین دلیل استفاده از آن برای مسافت  طولانی و تایم طولانی مدت پاسخگو نبود و به همین دلیل پس از لیزر، استفاده از فیبر نوری ترویج یافت .در مقاله ی زیر که توسط fiberopticbank.com برای معرفی فیبر نوری نوشته شده است به بررسی تاریخجه فیبر نوری ، تجزیه و تحلیل فیبر نوری و انواع مختلف فیبر نوری و قیمت انواع مختلف فیبرهای نوری پرداخته ایم .

 

 

حال به این مساله که فیبر نوری چیست میپردازیم .

 فیبر نوری چیست ؟

فیبر نوری یا تار فیبر نوری یا اصطلاح انگلیسی آن  optical fiber  است که یکی از محیط های انتقال داده میباشد .

فیبرهای نوری ، رشته ها و تارهای بلند و نازکی از جنس شیشه شفاف و خالص ، یا حتی پلاستیک ساخته میشوند که ضخامت انها به نازکی یک تار موی انسان میباشند .

فیبرها یا تارهای نوری در پکیج ها و بسته هایی به نام کابل های فیبر نوری در کنار هم قرار داده میشوند و برای جابجایی و انتقال سیگنال در فواصل دور مورد استفاده قرار میگیرند به این صورت که نور از یک سر فیبر نوری وارد تار میشود وانتقال میابد ؛ روش این انتقال در فیبر نوری به این منوال است که یک دریافت کننده ی حساس به نور در مقصدو انتهای فیبر نوری  وجود داردکه پالسهاي دریافتی منبع را تبدیل به سیگنالهاي دیجیتالی میکند و به این طریق نور از سر دیگر فیبر نوری خارج میشود .

تصویر زیر گویای توضیحات فوق میباشد .

 

فیبر های نوری داری پهنای باندی بسیار بیشتر و بالاتر از  از کابل های معمولی میباشند و به دلیل وجود همین پهنای باند بالا، امکان ارسال و انتقال داده های تصویری و صوتی و داده های دیگر را تا پهنای ۱۰ گیگا بیت بر ثانیه و حتی بالاتر نیز به راحتی امکان پذیر میباشد .

استراق سمع  در فیبر نوری:

گاهی در سایت های مختلف ما شاهد این موضوع میباشیم که میگویند فیبر نوری دارای نشتی نیست و شنود اطلاعات فیبر نوری به راحتی و سادگی شنود اطلاعات کابل مسی نمیباشد اما این مساله درست نیست و شایعه ای بیش نمیباشد .

اطلاعات صحیح در این باره به این گونه میباشد که به دلیل اینکه در نهایت داده های ما باید از طریق روتر ها عبور کنند دقیقا مانند همان کابل های مسی ، فیبر های نوری نیز قابلیت شنود دارند.

اما جمله ی درست درمورد امنیت فیبرهای نوری این گونه مطرح میشود که از آنجا که در فیبرهای نوری از شیشه و پلاستیک شفاف در هسته استفاده شده است پس تشعشع سیم های مسی را ندارند بنابرین مشکل شنود و استراق سمع ندارند .

تعریف پالس در فیبرهای نوری:

در کابل های مسی با هر قطعو وصلی برق ما صفر و یک تعریف میکنیم اما در فیبر های نوری با هر قطع و وصل شدن نور این صفرو یک را تعریف میکنیم که به این تعریف در فیبر نوری پالس گفته میشود .

 تجزیه و تحلیل فیبر نوری

 

 

اگر فیبر نوری را به صورت تجزیه شده مورد تحلیل قرار دهیم دارای قسمت های زیر میباشد :

قسمت هسته(core) فیبر نوری:

هسته یا  core، بخش مرکزی فیبرنوری  است که از شیشه یا پلاستیک  ساخته شده است که نور در این قسمت سیر می‌کند ؛ شمایل ظاهری این هسته یا  core به صورت  یک استوانه توپر از جنس شیشه یا پلاستیک است که در طول اندازه فیبرنوری امتداد دارد.

هسته (core)،  با ماده‌ای با ضریب شکستی کمتر از خود هسته یا همان  core احاطه شده که به آن محافظ هسته میگویند که در قسمت بعدی به توضیح آن پرداخته ایم .

هسته معمولاً بر اساس قطر هسته(core) و یا سطح مقطع  آن طبقه‌بندی می‌شود که در قسمت انواع فیبر ها به توضیح آن میپردازیم .

قسمت لایه ی روکش هسته (cladding ) فیبر نوری :

همانطور که در قسمت هسته و  core  توضیح دادیم روکش هسته یا cladding  بخش خارجی فیبر میباشد .

محافظ هسته نیز مانند  core از  جنس شیشه یا پلاستیک تشکیل شده است ؛ روکش هسته (core) واسطه ی شفافی است که دور تا دور هسته بوده وآن را احاطه کرده است و موجب انعکاس نور به داخل هسته می‌شود.

پوشـش هسته به منحرف نشدن پرتوها کمک میکند ؛ به سبب اینکه ضریب انعکاس cladding از هسته کمتر بوده و همین موضوع موجب شکست کامل نور تابیده شـده بـه دیـواره هسـته(core) میگردد.

نوری که به تار نوری تابانده میشود در داخل هسته (core) حرکت می‌کند و در مرز مشترکی که بین هسته (core) و پوشش هسته(cladding)  قرار دارد ، به دلیل وجود بازتابش کلی ، منعکس میشود.

این رویه تا زمانی که زاویه بین پرتوی نور و مرز مشترک بین core  و  cladding (هسته و پوشش هسته ) کمتر از زاویه ی بحرانی باشد ادامه پیدا میکند ؛ و به این ترتیب پرتوهای نوری که با زاویه مناسبی وارد فیبرنوری  می‌شوند در طول آن منتشر می‌شوند.

این زاویه مناسب با نام زاویه پذیرش شناخته می‌شود ؛ و پرتوهایی که در میان مرز مشترک  هسته (core)  و پوشش هسته  (cladding) محصور می‌شوند به پرتوهای هدایت شده معروف هستند  .

قسمت بافر اولیه فیبر نوری:

پس از روکش در فیبر نوری ، پوشش اصلی است که به عنوان بافر اولیه شناخته می شود. این لایه، محافظت از هسته ی  (core)فیبرنوری و پوشش هسته (cladding)  را فراهم می کند.  بافر اولیه نیز از پلاستیک ساخته شده و تنها حفاظت مکانیکی دارند. بافر اولیه با انتقال نور از هسته (core)  و پوشش هسته (cladding) روبرو نمی شود.

قسمت  روکش محافظ یا بافر رویه (buffer  secondary ) فیبرنوری :

روکشی پلاستیکی است که از فیبر نوری در برابر رطوبت و سایر موارد اسیب رسان محافظت می‌کند.

قسمت strength members فیبر نوری:

لایه بعدی ، بعد از بافر، عنصر قدرت میباشد . strength members رشته های نخی آرمید (aramid) هستند البته در بسیاری از موارد به عنوان glass yarn از آنها یاد میشود اما در حالت کلی بهتر است به نام کوولار شناخته شوند.

عنصر قدرت برای جلوگیری از شکستن شیشه ی (هستهcore) فیبر درهنگام نصب به آن اضافه میشود .

در هنگام کابل کشی ، هنگامی که فیبرنوری از طریق کانال کشیده می شود ، پوشش بیرونی کشش می یابد و نیروی کشش روی فیبرنوری قرار می گیرد عنصر قدرت برای این استفاده میشود که از این امر جلوگیری می کند زیرا عنصر قدرت به نحوی طراحی شده است که فشار را بگیرد .

لایه انتهایی در فیبر  نوری قسمت Cable Jacket :

 آخرین لایه ی فیبر نوری  Cable Jacket  است که از مواد مختلف بسته به انتخاب کاربر نهایی و  نوع پروژه ی کابل کشی  انتخاب میشود .Cable Jacket نیز مثل پوشش اصلی، تنها به عنوان یک محافظ مکانیکی از هسته ی  (core) ،فیبرنوری و غلاف آن محاظت میکنند .

انواع روکش Cable Jacket  ها در مقاله ی انواع روکش فیبر نوری بررسی کرده ایم برای آشنایی با انواع روکش فیبر نوری روی لینک  انواع روکش فیبر نوری کلیک کنید .

انواع فیبر های نوری :

فیبر های نوری در حالت کلی به دو دسته ی multimode  و single mode تقسیم میشوند .

اما امروزه در بازار فیبر ها را میتوان به سه دسته تقسیم کرد و ما طبق نیاز روز بازار فیبرها رو تقسیم بندی میکنیم .

دسته اول:

فیبر های نوری  Fiber Optic   single modeیا به اختصار (SMF) یا فیبرهای نوری تک وجهی یا فیبر نوری سینگل مد یا فیبر نوری SM

دسته دوم :

فیبر های نوری  NZ  که در دسته ی فیبرهای نوری single mode قرار دارند .

دسته سوم :

کابل های فیبر نوری  multimode  میباشند .

برای بررسی هر کدام از دسته بندی های بالا مقاله ای به تفضیل درباره ی خصوصیات و تاریخچه ی انواع دسته بندی های فیبرهای نوری  ، با نام های فیبر های نوری single mode  و فیبرهای نوری NZ   و فیبرهای نوری  multimode  در fiberopticbank.com نوشته و تدوین شده است که شما همران عزیز fiberopticbank.com میتوانید با کلیک روی هر کدام از مطالب بالا به صفحه ی مورد نظر هدایت شده و از مقاله های تنظیم شده استفاده نمایید.

این مقاله توسط تیم فنی fiberopticbank.com نوشته شده است و برای نوشتن این مقاله از سایت های arcelect.com و cables-solutions.com کمک گرفته شده است .

جهت ارتقا سطح کیفی مطالب لطفا به مقاله فوق امتیاز دهید. جهت امتیاز دهی بر روی ستاره مورد نظر کلیک کنید.
1 ستاره2 ستاره3 ستاره4 ستاره5 ستاره (امتیاز میانگین این مطلب5٫00 می باشد.)
Loading...

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: Content is protected !!
preloader