فیبرنوری چیست ؟
آیا با تکنولوژی فیبر نوری آشنایی داری؟
قصد داریم در این مقاله شما را با فیبر نوری آشنا کنیم .
فیبر نوی یا تار نوری یک تکنولوژی جدیدی می باشد .
همان طور که از اسم آن مشخص می باشد این تکنولوژی با سرعت نور کار می کند ، نور از ابتدای کابل وارد می شود و در انتهای آن خارج می شود.
در این تکنولوژی صوت و تصویر و داده های دیگر به راحتی انتقال پیدا می کند، و حتی فایل های بالا تر از 10 گیگابیت را بر ثانیه انتقال می دهد. این کار با کابل های مسی شبکه تقریباٌ غیر ممکن می باشد.
جنس کابل فیبر نوری یا تار نوری متفاوت است و از جنس مس نیست، بلکه ماده های شفافی چون پلاستیک و شیشه است . برای همین است که فیبر نوری با بقیه تکنولوژی ها متفاوت می باشد.
مزایا تکنولوژی فیبر نوری
مزایا تکنولوژی فیبر نوری عبارتند از :
1- پهنای باند بسیار زیاد نسبت به کابل های مسی
2- انتقال اطلاعت و داده ها در کمتر زمان ممکن
3- تاخیر کم در تبادل اطلاعات
4- غیر قابل اشتعال
5- وزن کم نسبت به کابل مسی
6- حجم کم
7- عدم استفاده از الکتریسیته برای ارتباط
8- مصرف برق کم
9- تضعیف سیگنال کم نسبت به کابل مسی
10- انعطاف پذیر بودن
11- ظرفیت بالا برای انتقال داده ها
معایب تکنولوژی فیبر نوری
معایب تلکنولوژی فیبر نوری عبارنتد از :
1- برای راه اندازی آن نیاز به تخصص است
2- دقت بالا در کابل کشی
3- محدود بودن از لحاظ کشش
تاریخچه فبیر نوری
اولین کسانی که در قرن های اخیر به فکر استفاده از نور برای انتقال اطلاعات افتادند و انتشار نور را در جو تجربه کردند .
اما موانع متخلفی وجود داشت نظیر گرد و خاک ، دود ، برف ، باران ، مه و غیره انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکلاتی مواجه شدند.
در مدتی بعد استفاده از لوله ها و کانال ها برای هدایت نور مورد بحث قرار گرفت.
نور در داخل این کانال ها به کمک اینه ها و عدسی ها هدایت می شود و اما از انجا که تنظیم این اینه و عدسی ها کار بسیار کار بسیار سخت بود . این کار نیز اجرا نشدنی تشخیص داده شد و مردود ماند .
احتمالا اولین تلاش در سیر تکاملی سیستم ارتباطات نوری توسط 7الکساندر گراهام بل رقم خورد که در سال 1880 ، درست 4 سال پس از اختراع تلفن ، اختراع تلفن نوری (فوتوفون) یا سیستمی که صدا را تا فواصل چندین صد متر منتقل منتقل می کرد ، ساخت و به ثبت رسانید.
تلفن نوری بر اساس مدوله کردن نور خورشید بازبیده با نوسان در اوردن اینه ای کار می کرد . گیرنده یک فتوسل بود . در این روش نور در هوا پخش می شود و بر این اساس امکان انتقال اطلاعات تا بیشتر از 200 متر میسر نبود. به همین علت ، اگر چه دستگاه بل گویا کار می کرد اما از تجاری برخوردار نبود .
اندیشه استفاده از انکسار (شکست) برای هدایت نور (که اساس فبیر های نوری امروزی است ) برای اولین بار در سال 1840 توسط این دو شخص Danieh colladon و jacques babinet در پاریس پیشنهاد شد. ایضا john tyndall در سال 1870 در کتاب خود ویژگی بازتاب کلی را توضیح داد :
وقتی نور از هوا وارد آب می شود به سمت خط عمود بر سطح خم می شود و وقتی از آب داخل هوا می شود از خط عمود دور می شود .
اگر زاویه ی پرتو با خط عمود در تابش از داخل اب بزرگتر از 48 درجه شود هیچ نوری از آب خارج نمی شود در واقع نور به طور کامل از سطح آب بازبیده می شود . زاویه ای که انعکاس کلی آغاز می شود را زاویه بحرانی می نامیم .
کاکو و کوکهام انگلیسی برای برای اولین بار استفاده از شیشه را به عنوان محیط انتشار مطرح کردند . آنان بر اساس کار خود را بر آن گذاشتند که سرعتی حدود 100 مگابیت بر ثانیه و بیشتر روی محیط های انتشار شیشه دست یابند .
این سرعت جابجایی با تضعیف شدن زیاد انرژی همراه بود . این دو محقق انگلیسی ، کاهش انرژی را تا آنجا می پذیزفتند که کمتر از 20 دی سی بل نباشد. اگر چه آنان در رسیدن به هدف خود مایوس ماندند ، اما شرکت آمریکای (کورنینگ گلس) به این هدف رسیدند .
در شروع 1960 میلادی با اختراع اشعه لیزر ارتباطات فبیر نوری قابل راه اندازی شد. در سال 1966میلادی ، دانشمندان در این تئوری که نور در الیاف شیشه ای هدایت می شود ، پیشرفت کردند،که ثمره آن از کابلهای معمولی بسیار سودمندتر بود چرا که فیبر نوری بسیار سبک تر و ارزان تر از کابل مسی است و در عین حال ظرفیت انتقال تا چندین چندین هزار برابر کابل مسی دارد.
گسترش فناوری فبیر نوری از سال 1980 میلادی به بعد باعث شد که همواره مخابرات نوری به عنوان یک انتخاب یک مناسب مطرح باشد تا سال 1985 میلادی در دنیا نزدیک به 2 میلیون کیلومتر کابل نوری نصب شده و مورد بهره برداری قرار گرفته است .
ساختار فبیر نوری :
فبیر نوری از یک میله شیشه ای بسیار نازک ساخته شده است.
که شامل دو قمست هست ، هسته و لایه اطراف آن که با یک سری از تکینیک های خاص آن را تولید می کند فبیر نوری از چهار قمست ساخته شده که هر کدام ویژگی و کار متفاوتی دارند :
هسته فیبر نوری :
بسیار نارک است ، جای است که که نور در آن حرکت می کند .
روکش فیبر نوری :
جلوگیری از بازتاب نوری که دورن هسته که در حال حرکت است .
بافر فیبر نوری :
یک پوشش پلاسیتکی است که مسقیما روی روی کار می شود .
پوسته اصلی فیبر نوری :
لایه اصلی است ، که رطوبت بافت داخلی را خراب نکند .
انواع کابل های فبیر نوری :
برای هر کاری و موقیعتی نوع کابل فرق می کند. که این کابل ها به دو دسته تقسیم می شوند :
1- کابل فیبر نوری تک حالته (single mode) :
ساده ترین ساختار را بین بقیه کابل های فبیر نوری دارد. این کابل هسته آن 9 میکرون است و همه سیگنال ها از این قطر کم رد می شوند.
بدون این که لبه های کابل پرش کنند اطلاعت و داده ها با نور مادون قرمز از آن عبور می کنند . این کابل رایج ترین نوع کابل و پر مصرف ترین می باشد
2- کابل فبیر نوری چند حالته (multi-mode)
کابل فبیر نوبری چند حالته نوع دیگری از کابل فبیر نوری می باشد حه این حدود 10 برابر بزرگتر از کابل تک حالته می باشد . این کابل در فواصل کم مورد استفاده قرار می گیرد و کم تر مورد استفاده قرار می گیرد .
نحوه کار کرد فبیر نوری چگونه است :
اول فرستنده سیگنال های نوری را تولید کرده و به روشی زمر گذاری می کند بعد دستگاه فبیر نوری این داده ها را به پالس نوری تبدیل می کند و حال گیرنده نوری داده را دریافت کرده و رمز گشای می کند اگر فواصل خیلی زیاد باشد از تقویت کننده نوری استفاده می شود
فبیر نوری در کجا مورد استفاده قرار میگرد :
1- شبکه های کامپیوتری
2- تلویزیون کابل
3- علم پزشکی
4- کابرد های نظامی
5- دوربین های مداربسته
جمع بندی :
فبیر نوری یک تکنولوژی تازه و جدید است ولی برای ساخته آن تلاش بسیاری شده است و تمام جهان آن استفاده می کنند ولی اکثر شان نمی دانند مانند اینترنت ، علم پزشکی ، صنعت دفاعی و غیره . امیدوارم از ملطب ما خوش تون امده باشد و اطلاعات به دست آورده باشید .
