فیبر نوری, کابل فیبر نوری, وبلاگ

کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری

زمینه

فیبر نوری که برای اولین بار در دهه 1970 توسعه یافت ، صنعت ارتباطات را متحول کرده و در ظهور عصر اطلاعات نقش مهمی ایفا کرده است. به دلیل مزایای آن نسبت به انتقال الکتریسیته ، فیبرهای نوری تا حد زیادی جایگزین ارتباطات سیم مسی در شبکه های اصلی در جهان توسعه یافته شده اند.

فرآیند برقراری ارتباط با استفاده از فیبر نوری شامل مراحل اساسی زیر است:

ایجاد سیگنال نوری شامل استفاده از فرستنده ، معمولاً از یک سیگنال الکتریکی

رله سیگنال را در امتداد فیبر ، اطمینان حاصل کنید که سیگنال خیلی تحریف یا ضعیف نشود

دریافت سیگنال نوری

تبدیل آن به سیگنال الکتریکی

فيبر نوري

فیبر نوری یک  رشته باریک و بلندی از یک ماده شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نور وارد شده  از یک سر را، از سمت دیگر خارج کند.

فیبر نوری ، فیبری قابل انعطاف و شفاف است که با کشیدن شیشه یا پلاستیک به قطر کمی ضخیم تر از موی انسان ساخته شده است. الیاف نوری اغلب به عنوان ابزاری برای انتقال نور بین دو انتهای فیبر و یافتن کاربردهای گسترده در ارتباطات فیبر نوری مورد استفاده قرار می گیرند ، جایی که امکان انتقال در مسافت های طولانی تر و در پهنای باند بالاتر (سرعت انتقال داده) از برق را دارند.

کابل ها به جای سیم های فلزی از الیاف درست می شوند زیرا سیگنال ها با ضایعات کمتری در آنها حرکت می کنند. علاوه بر این ، الیاف از تداخل الکترومغناطیسی مصون هستند ، مشکلی که سیم های فلزی از آن رنج می برند. الیاف مخصوص طراحی شده برای انواع دیگر کاربردها نیز استفاده می شوند که برخی از آنها حسگرهای فیبر نوری و لیزرهای فیبر هستند.

کابل فیبر نوری

الیاف نوری

الیاف نوری به طور معمول شامل هسته ای است که توسط یک ماده پوششی شفاف و دارای ضریب شکست کمتر باشد.

الیافی که از بسیاری از مسیرهای انتشار یا حالتهای عرضی پشتیبانی می کنند ، الیاف چند حالته نامیده می شوند و الیافی که از یک حالت واحد پشتیبانی می کنند ، الیاف تک حالته نامیده می شوند. الیاف چند حالته عموماً قطر هسته وسیع تری دارند  و برای پیوندهای ارتباطی از راه دور کوتاه و برای برنامه هایی که باید قدرت بالا منتقل شوند ، استفاده می شوند. الیاف تک حالته برای اکثر پیوندهای ارتباطی طولانی تر از 1000 متر (3،300 فوت) استفاده می شود.

رشته علمی کاربردی و مهندسی مربوط به طراحی و کاربرد الیاف نوری به عنوان فیبر نوری شناخته می شود. این اصطلاح توسط نادرینر سینگ کاپانی ، فیزیک دان هندی-آمریکایی ابداع شده است ، که به عنوان پدر فیبر نوری شناخته می شود.

فیبر نوری داری پهنای باندی بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی می‌باشد، با فیبر نوری می‌توان داده‌هایی مانند تصویر، صوت و غیره  را به راحتی با پهنای باند بالا تا 10 گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد. امروزه مخابرات فیبر نوری به دلیل پهنای باند وسیع تر در مقایسه با کابل‌های مسی، و تاخیر کمتر در مقایسه با مخابرات ماهواره ای از مهمترین ابزار انتقال اطلاعات محسوب می‌شود.

کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری مونتاژ شبیه به کابل الکتریکی است ، اما حاوی یک یا چند فیبر نوری است که برای حمل نور استفاده می شود. عناصر فیبر نوری به طور معمول با لایه های پلاستیکی پوشانده شده و در یک لوله محافظ مناسب برای محیطی که کابل مستقر شود ، قرار می گیرند. انواع مختلفی از کابل برای کاربردهای مختلف ، به عنوان مثال ارتباط از راه دور ارتباط برقرار می کند یا یک اتصال داده با سرعت بالا بین قسمت های مختلف یک ساختمان ارائه می دهد.

ارتباطات

فیبر نوری به عنوان وسیله ای برای ارتباطات از راه دور و شبکه رایانه ای استفاده می شود زیرا انعطاف پذیر است و به صورت کابل می توان آن را همراهی کرد. این مخصوصاً برای ارتباطات از راه دور سودمند است ، زیرا نور مادون قرمز از طریق فیبر با کاهش بسیار کمتری در مقایسه با کابل های الکتریکی پخش می شود. این امر باعث می شود مسافت های طولانی با چند تکرار پوشانده شود.

سیگنال های نور در هر کانال که در فیبر پخش می شوند با NTT با سرعت 111 گیگابیت بر ثانیه تعدیل شده اند.

فیبر در برابر تداخل الکتریکی مصون است. کابل های فیبر بدون زره باعث برق نمی شوند و همین امر باعث می شود فیبر به عنوان راه حل مناسبی برای محافظت از تجهیزات ارتباطی در محیط های دارای ولتاژ بالا مانند تأسیسات تولید برق یا سازه های ارتباطی فلزی در معرض حمله صاعقه قرار گرفته و همچنین از بروز مشکلات در حلقه های زمینی جلوگیری کند. آنها همچنین می توانند در محیط هایی که دودهای مواد منفجره در آن وجود دارد ، بدون خطر احتراق استفاده شوند.

الیاف غالباً برای اتصالات از راه دور بین دستگاه ها نیز استفاده می شوند. به عنوان مثال ، بیشتر تلویزیون های با کیفیت بالا ، اتصال نوری دیجیتال صوتی را ارائه می دهند. این کار با استفاده از پروتکل TOSLINK امکان پخش صوت از طریق نور را فراهم می کند.

اطلاعات در داخل فیبر نوری حتی در برابر پالس های الکترومغناطیسی تولید شده توسط دستگاه های هسته ای نیز مصون هستند.

سیستم های کابل مس از مقادیر زیادی مس استفاده می کنند و از سال 2000 با رونق سرقت فلزات هدف قرار گرفته اند.

کابل فیبر نوری

برنامه های کاربردی

فیبر نوری توسط بسیاری از شرکتهای مخابراتی برای انتقال سیگنالهای تلفنی ، ارتباطات اینترنتی و سیگنالهای تلویزیونی کابل استفاده می شود. همچنین در بسیاری از صنایع دیگر از جمله پزشکی ، دفاعی / دولتی برای ذخیره سازی داده ها و صنعتی / تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر ارائه اهداف ارتباط از راه دور ، از آن به عنوان راهنمای نور استفاده می شود ، برای ابزارهای تصویربرداری ، لیزرها ، آبگریزهای امواج لرزه ای ، SONAR و همچنین به عنوان سنسورها برای اندازه گیری فشار و دما.

به دلیل کاهش و تداخل بسیار پایین ، فیبر نوری مزایای زیادی نسبت به سیم مسی موجود در برنامه های بلند و پر تقاضا دارد. با این حال ، توسعه زیرساخت ها در شهرها نسبتاً دشوار و وقت گیر بود و سیستم های فیبر نوری برای نصب و بهره برداری پیچیده و گران بودند. به دلیل این مشکلات ، سیستم های ارتباطی فیبر نوری در درجه اول در برنامه های مسافت طولانی نصب شده اند که در آنجا می توان از ظرفیت انتقال کامل آنها استفاده کرد و هزینه های آن را جبران کرد. قیمت ارتباطات فیبر نوری از سال 2000 به طور قابل توجهی کاهش یافته است.

قیمت رول کردن فیبر به منازل در حال حاضر نسبت به رول کردن یک شبکه مبتنی بر مس مقرون به صرفه تر است. قیمت ها در ایالات متحده به 850 دلار کاهش یافته است و در کشورهایی مانند هلند ، جایی که هزینه های حفر پایین است و تراکم مسکن زیاد است.

از سال 1990 ، هنگامی که سیستم های تقویت نوری به صورت تجاری در دسترس قرار گرفت ، صنعت ارتباطات یک شبکه وسیع از خطوط ارتباطی فیبر بین قاره ای و transoceanic ایجاد کرده است. تا سال 2002 ، یک شبکه بین قاره ای به 250،000 کیلومتر کابل ارتباطی زیر دریایی با ظرفیت 2.56 Tb / s تکمیل شد ، و اگرچه ظرفیت های خاص شبکه اطلاعاتی ممتاز است ، اما گزارش های سرمایه گذاری در ارتباطات از راه دور نشان می دهد که ظرفیت شبکه از سال 2004 به طرز چشمگیری افزایش یافته است.

مطالب مرتبط