فیبر نوری مخابرات چگونه ارتباطات راه دور را بهبود می بخشد؟

استفاده از فیبر نوری مخابرات جهت انتقال داده های با حجم زیاد در حد گیگابیت و فراتر از گیگابیت، انتخاب ایده آلی می باشد. این نوع ارتباط جهت ارسال و دریافت داده، صدا، عکس و ویدئو در فاصله های دور و شبکه های محلی یا شبکه های کامپیوتری کاربرد دارد.

سیستم ارتباطی فیبر نوری مخابرات با تبدیل سیگنال های الکترونیکی به نور، از تکنولوژی امواج نور برای انتقال اطلاعات روی فیبر استفاده می نماید. این نوع از سیستم های ارتباطی دارای برخی از ویژگی های منحصر به فرد هستند که این ارتباط را به یک گزینه اصلی در هر زیرساخت مخابراتی تبدیل می کند. این ویژگی ها شامل پهنای باند زیاد، قطر کم، وزن سبک، امکان ارسال سیگنال در مسافت های طولانی، امنیت انتقال و تضعیف کمتر امواج در حین انتقال می باشد.

ارتباط فیبر نوری

در ادامه به اطلاعاتی در مورد سیستم های ارتباطی فیبر نوری مخابرات، ویژگی های اصلی، عناصر پایه و دیگر جزئیات پرداخته می شود.

فیبر نوری مخابرات چیست؟

وقتی جهت انتقال داده از یک مکان به مکان دیگر از جریان پالس های نور مادون قرمز استفاده گردد و از طریق فیبر نوری این انتقال انجام شود. این فیبر به عنوان فیبر نوری مخابرات شناسایی می شود. در این شیوه، نور مانند یک سیگنال حامل عمل می کند که برای نگهداری داده ها تغییر می کند. هر زمان که برای انتقال داده، مواردی مانند مسافت طولانی، پهنای باند بالا و مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی ضروری باشد، به جای کابل‌های برق از کابل‌های فیبر نوری استفاده می‌شود.

از شبکه فیبر نوری مخابرات بیشتر برای نقل و انتقال صدا، ویدئو و تصویر از طریق شبکه های LAN استفاده می شود. اغلب شرکت های مخابراتی، فیبر نوری مخابرات را جهت انتقال سیگنال های تلفن ثابت، امواج تلویزیون کابلی و ارتباطات اینترنتی به کار می برند. در آزمایشگاه‌های بل، محققان توانسته اند با ارتباط فیبر نوری به رکورد فاصله چند صد پتابیت در کیلومتر برای هر ثانیه دست پیدا کنند.

نحوه کار فیبر نوری در ارتباطات مخابراتی چگونه است؟

در شبکه مخابراتی وقتی انتقال داده از طریق کابل مسی باشد، ارسال و دریافت داده به طور کامل به سیگنال های الکتریکی که از کابل عبور می کند، بستگی دارد. اما در انتقال توسط فیبر نوری مخابرات، نقل و انتقال سیگنال به شکل نور از یک نقطه به نقطه دیگر صورت می گیرد. به علاوه به یک شبکه ارتباطی فیبر نوری نیاز دارد که شامل مدارهای ارسال و دریافت، منبع نور و دستگاه های آشکارساز می باشد.

فیبر نوری مخابرات

وقتی داده های ورودی به شکل سیگنال های الکتریکی به مدار فرستاده می شوند، توسط منبع نوری به سیگنال نور تبدیل می شوند. برای داشتن انتقال کارآمد، منبع نوری از LED تشکیل شده است که دامنه، فرکانس و فازهای آن بتواند ثابت و بدون نوسان باقی بماند. پرتو نور توسط یک کابل فیبر نوری از منبع نور به مدار مقصد انتقال می یابد. در آنجا اطلاعات توسط مدار گیرنده به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.

مدار گیرنده از یک مدار الکترونیکی شامل یک آشکارساز نوری تشکیل شده که می تواند بزرگی، فرکانس و فاز میدان نوری را اندازه گیری کند. در ارتباطات مخابراتی از طول موج های نزدیک باند مادون قرمز استفاده شده که درست بالاتر از محدوده مرئی می باشد. منبع نور می تواند بر اساس طراحی آن از هر دو LED و لیزر استفاده کند.

عناصر اساسی سیستم مخابرات بر پایه فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری مخابرات، ارتباطات و صنعت مرتبط با آن را متحول کرده است. همچنین توانسته حضور گسترده ای در جامعه شبکه های داده پیدا کند. ارتباطات نوری توانسته اند با استفاده از انواع کابل فیبر نوری، امکان ایجاد اتصالات مخابراتی را در فواصل بسیار دور فراهم کنند. همچنین به دلیل برخورداری از سطوح بسیار کمتر امکان از دست دادن اطلاعات در رسانه انتقال را کمتر کرده است. مهمتر از همه آنکه، ارتباطات فیبر نوری امکان تطبیق داده ها را با سرعت بسیار بالاتری فراهم کرده است.

عناصر اصلی سیستم ارتباطات فیبر نوری

در نتیجه این مزایا، سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری به‌طور گسترده برای کاربردهای مختلف از زیرساخت‌های اصلی ارتباطات راه دور گرفته تا سیستم‌های اترنت، توزیع پهنای باند و شبکه‌های عمومی داده استفاده می‌شوند.
کابل فیبر نوری نسبت به ابزارهای انتقال قبلی مانند کابل کواکسیال و جفت سیم مسی دارای مزایای زیادی می باشد. مهمترین مزایای آن شامل پهنای باند بالا با ظرفیت انتقال زیاد، امکان ارسال به فواصل دور، قطر کم و اندازه کوچک کابل، وزن کم کابل و جلوگیری از تداخل امواج الکترومغناطیسی هستند.

فیبر نوری مخابرات توسط شرکت های مخابراتی جهت ارسال و دریافت سیگنال های تلفن، ارتباطات اینترنتی و امواج های تلویزیون های کابلی استفاده می گردد. عناصر اساسی که در سیستم ارتباطی فیبر نوری به کار می روند شامل منبع نور فشرده، فیبر نوری با تلفات کم و ردیاب نوری هستند.
از دیگر عناصر ضروری در این سیستم ارتباطی می توان به لوازم جانبی مانند کانکتورها، سوئیچ ها، کوپلرها، دستگاه های مالتی پلکس، تقویت کننده ها و اتصالات به هم بافته شده اشاره کرد.

سیستم انتقال فیبر نوری مخابرات چگونه کار می کند؟

به دلایل مختلفی کابل کشی فیبر نوری برای کاربردهای مخابراتی استفاده گسترده ای پیدا کرده است. از جمله این دلایل آن است که کابل کشی فیبر نوری امکان پهنای باند بسیار بالاتری را فراهم می کند تا داده های بیشتری بتوانند انتقال یابند. همچنین کابل های فیبر نوری بسیار سبک تر از کابل های کواکسیال هستند. در ضمن تولید نویزهای تداخلی مانند کابل کشی کواکسیال، در درون کابل های فیبر نوری رخ نمی دهد.

عناصر مختلف جهت تشکیل سیستم انتقال داده فیبر نوری شامل فرستنده (منبع نور)، کابل فیبر نوری، ریپیتر نوری و گیرنده (آشکارساز) می باشد. بسته به نوع کاربرد عناصر تشکیل دهنده، سیستم متفاوت خواهد بود. این سیستم‌ها برای شبکه‌های محلی و یا شبکه هایی با نرخ داده بسیار بالا و در فواصل طولانی استفاده می‌شوند.
در سیستم فرستنده منبع نور یک جریان نوری مدوله شده برای حمل داده ها تولید می کند. هر پالس نور نشان دهنده “1” و عدم وجود نور نشان دهنده “0” است. نور از فیبر بسیار نازک شیشه ای عبور می کند تا به گیرنده یا آشکارساز برسد. در آشکارساز پالس های نور به پالس های الکتریکی معادل تبدیل می کند. به این ترتیب داده ها می توانند به صورت نور در فواصل دور منتقل شوند.