فیبر نوری Single mode

همانطور که در مقاله ی فیبر نوری چیست اشاره شد فیبرهای نوری به سه دسته فیبر نوری Single mode ، فیبرهای مالتی مود Multimode و فیبرهای  NZ که خود زیرمجموعه‌ای از فیبرهای سینگل مود singlemode می‌باشند، تقسیم بندی شدند. در این مقاله که توسط fiberopticbank.com نوشته شده است، می‌خواهیم به معرفی انواع فیبرهای سینگل مود singlemode، کابل فیبر نوری single mode، بررسی تاریخچه فیبرهای singlemode و موارد استفاده فیبرهای سینگل مود singlemode بپردازیم.

کابل فیبر نوری single mode

فیبرهای نوری از هسته core و پوشش هسته  cladding که مایه اصلی فیبر نوری است، ساخته می‌شوند.
تفاوت اصلی فیبرهای مالتی مود Multimode  و فیبرهای سینگل مود single mode در همین ساختار اصلی است که تفاوت فیبرهای مالتی مود Multimode را در مقاله فیبرهای مالتی مود Multimode به طور مفصل توضیح دادیم. حال در مقاله زیر تحت عنوان فیبر نوری Single mode  به بررسی تفاوت‌های این نوع فیبرها و کابل فیبر نوری single mode می‌پردازیم.

فیبرهای سینگل مود Singlemode

فیبر های نوری سینگل مود Singlemode

فیبرهای نوری Single mode یا به اختصار (SMF)

فیبرهای نوری سینگل مود singlemode،  دارای یک core یا هسته فوق العاده باریک بوده که تنها قادر به ارسال یک پرتو از نور هستند. پس قطعا این پرتو کمترین اتساع را خواهد داشت و برای استفاده در فواصل بسیار طولانی و داده‌های ارسالی بالای چند ده گیگابایت مناسب است.
اصطلاح میکرومتر برای cladding یا پوشش هسته مورد استفاده قرار می‌گیرد که برای هر دو نوع  فیبر نوری Single mode و
فیبرهای مالتی مود برابر با ۱۲۵ میکرون است. اما قطر هسته در فیبرهای سینگل مود Single mode بین ۸ تا ۱۰ میکرون می‌باشد.

فیبرهای نوری Single mode یا به اختصار (SMF)

سرعت انتقال داده‌ها در فیبرهای singlemode

سرعت انتقال داده‌ها  به میزان ضخامت فیبرهای سینگل مود ارتباطی ندارند و عامل بسیار مهمی که با سرعت ارتباط مستقیم دارد، ضریب شکست نور است که محاسبه میزان دقیق آن نیز به  cladding  یا غلاف دور هسته که ضریب شکست آن از هسته بیشتر می‌باشد، بستگی دارد.

در فیبرهای سینگل مود single mode، قطر هسته بسیار نازک بوده و همین امر باعث می‌شود که نور به صورت مستقیم انتشار یابد بنابراین نور، تضعیف کمتری دارد و در فاصله‌های طولانی نیاز به استفاده از ریپیترها ندارد. نحوه عملکرد فیبرهای نوری سینگل مود singlemode را در کلیپ زیر می‌توانید مشاهده کنید.

فیبرهای singlemode اکثرا با ضخامت هسته و پوشش هسته ۹۱/۱۲۵ میکرون می‌باشند. فیبرهای سینگل مود اکثرا با طول موج ۱۳۱۰ فعالیت می‌کنند؛ بدون محدودیت استفاده در مسافت، زیرا همانطور که در مطلب بالا ذکر شد این نوع از فیبرهای  singlemode در فواصل طولانی بسیار عالی پاسخگو هستند.

برند‌های فعالیت کننده در حوزه فیبرهای نوری single mode و نمونه‌هایی از آن عبارت است از:

شهید قندی، رفسنجان، زفرقندی، سیمین فر، عمان و …

برندهای خارجی فعالیت کننده در این حوزه:

TKF  هلند، DRAK دانمارک، Emtelle انگلیس، Nexans و …

فیبرهای single mode از زمان پیدایش تا کنون به سه دسته تقسیم می‌شوند که اکنون پیشرفته‌ترین آنها مورد استفاده در سیستم‌های مخابراتی جدید واقع شده‌اند.

انواع فیبرهای سینگل مود

  • نوع اول فیبرهای سینگل مود singlemode:

اولین نوع فیبرهای سینگل مود singlemode که به طور وسیع و گسترده از آن در شبکه‌ها استفاده شده بود و هنوز تعویض نشده است، فیبرهای سینگل مود NDSF ،singlemode  یا همان Non-DSF  هستند.

منظور از  Non – DSF  همان  فیبر نوری Non-Dispersion -Shifted، به معنای غیر انشعابی تغییر کرده است که اولین فیبرنوری موفق فیبرهای سینگل مود single mode بود.
بیشتر فیبرهای نوری  استفاده شده در آن زمان، ازنوع فیبرهای سینگل مود NDSF ، Single mode بودند که این نوع از  فیبرهای نوری با طول موج ۱۳۱۰ nm  بهینه شده‌اند.

فیبر نوری  NDSF معمولا به فیبر سیلیکای، سینگل مود Single mode  اشاره دارد؛  و این فیبر نوری سینگل مود single mode  اصولا با عنوان Non – dispersion – shiftetd شناخته می‌شود که امروزه مدل SMF-28  که ساخته corning  است از معروف‌ترین مدل‌های NDSF  است.

تصویر زیر نمونه corning -SMF-28 می‌باشد .

single mode/Corning/SMF-28 - فیبر های نوری سینگل مود

فیبرهای NDSF  پراکندگی رنگی صفر (به نام λ۰ )  در طول موج  ۱۳۱۰nm نشان می‌دهد. طول موج‌های انتقال داده شده با سیستم EDFA و دامنه فیبر (Ebrium doped ،(۱۵۵۰nm window دارای پراکندگی رنگی فوق‌العاده بالا و زیاد با فیبر NDSF  می‌شود و نیاز دارد تا این پراکندگی به نحوی جبران شود بخصوص در نرخ داده ۱۰Gbit/S یا بالاتر از این مقدار  و نرخ اتلاف نوری معمول بین  ۰٫۲۱Db/km و ۰٫۲۵Db/km است.

Nemodar/NDSF - فیبر های نوری سینگل مود Single mode

  • نوع دوم فیبرهای سینگل مود singlemode:

سری بعد از فیبرهای سینگل مود NDSF ، Singlemode  که با طول موج ۱۳۱۰nm کار می‌کردند، فیبرهای DSF بودندکه با طول موج ۱۵۵۰ معرفی شدند.
فیبرهای سینگل مود Singlemode جدید به این علت به بازار ارائه شدند که نظریه‌هایی مبتنی بر این موضوع وجود داشت که فیبرهای سینگل مود Singlemode NDSF  برای استفاده در طول موج ۱۵۵۰nm مناسب نیستند. این نظریه مبتنی بر این علت بود که فیبر NDSF در طول موج ۱۵۵۰ nm پراکندگی بسیار بالایی داشت.

پراکندگی بسیار زیاد، سبب می‌شد که حداکثر نرخ انتقال داده‌ها و مسافت را محدود کنند. برای حل این مشکل فیبرهای سینگل مود DSF را معرفی کردند.

فیبرهای سینگل مود DSF

DSF در فیبرهای سینگل مود Singlemode، مخفف عبارت Dispersion –shifted fiber است که معنی آن فیبرهای پراکنده می‌باشد. بعد از فیبرهای NDSF فیبرهای سینگل مود برای به حداقل رساندن پراکندگی رنگی فیبر NDSF در طول موج ۱۵۵۰nm با  نام dispersion– shifted fiber معرفی شد.
طراحان فیبر توانستند با تغییر شاخص‌ها و کم کردن شعاع هسته، λ۰ را از  ۱۳۱۰nmتا ۱۵۶۰nm تغییر و حرکت دهند.
این عملیات و روش در فیبرهای Singlemode  هر چند تا حدی موثر بود و تا حد زیادی در کاهش اثرات پراکندگی رنگی که پهنای باند را محدود می‌کرد اثر گذاشت اما موقعیت λ۰ در نزدیکی طول موج‌های عامل در خصوص آثار غیر خطی FWM که ترکیب چهار طول موج است به وجود آورد. این موضوع در کاربردهای DWDM با بیشتر از ۸  طول موج سخت می‌شود و محدوده اتلاف حدود ۰٫۲۵Db/km  تا ۰٫۳۰Db/km است.

پراکندگی DSF - فیبر های نوری سینگل مود Single mode

مشکلات فیبرهای سینگل مود Singlemode

طول موج پراکندگی صفر(۰) فیبر، طول موج پراکندگی رنگی صفر می‌باشد. پراکندگی رنگی موجب می‌شود یک پالس طول موج، همانطور که در طول کابل فیبر نوری single mode عبور می‌کند گسترش بیابد و انتشار پیدا کند که این بخاطر واکنش اجزای مختلف طول موج که پالس‌‌های طول موج را می‌سازند با سرعت‌های کمی متفاوت در کابل فیبر نوری، عبور نمایند.

DSF برای استفاده در طول موج ۱۵۵۰nm   بهینه شد و این فیبر از  فیبر نوری Single mode بسیار موفق در عرصه انتقال دیتا ظاهر شد و از این فیبر برای کاربردهای بسیار زیادی استفاده شد.
پس از گذشت زمان در تکنولوژی انتقال داده DWDM هنگامی که طول موج‌های متعدد در فاصله نزدیک در باند ۱۵۵۰nm انتقال می‌افتند یک سری مشکل غیر خطی جدی در فیبرهای DSF بروز می‌کند.
تمام توضیحات بالا در قالب یک کلیپ ویدئو برای فهم بهتر مسائل فیبر DSF به نمایش گذاشته شده است.

نوع سوم فیبر های سینگل مود

نوع سوم فیبرهای سینگل مود Single mode، فیبر های NZ  می‌باشند که امروزه این نوع از فیبرهای single mode به صورت دسته‌ای جداگانه، مطرح می‌شوند. fiberopticbank.com نیز فیبرهای NZ را در مقاله فیبرهای NZ  مورد بحث و بررسی قرار داده است.
برای نوشتن و تدوین این مقاله از سایت‌های، photonics.com و fiber-optical-networking.comا و  lightwavestore.com  استفاده 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...
بنر فروش تجهیزات فیبر نوری
بنر فروش تجهیزات شبکه
بنر فروش تجهیزات FTTH

دیدگاهتان را بنویسید

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

error: Content is protected !!
× چطور میتونم کمکتون کنم؟