فناوری فیبر نوری چیست و چگونه کار می کند؟
در حالی که بسیاری از ما اصطلاح “فیبر نوری” یا “فناوری فیبر نوری” را برای توصیف یک نوع کابل یا فناوری با استفاده از نور شنیدهایم، تعداد کمی از ما واقعاً متوجه میشویم که در مورد چیست. در اینجا ما اصول اولیه فناوری فیبر نوری، نحوه کار با آن، و همچنین هدف، ویژگی ها، مزایا و اینکه امروزه فیبر نوری برای آن استفاده می شود را شرح می دهیم. ما پاسخ هایی را بررسی خواهیم کرد: فیبر نوری چگونه کار می کند؟ فیبرهای نوری چگونه کار می کنند؟ و فیبر نوری چگونه کار می کند؟
فناوری فیبر نوری (فیبر نوری) چیست؟
فیبر نوری یا فیبرهای نوری رشته های بلند و نازکی از شیشه ای هستند که به دقت کشیده شده اند و به قطر موی انسان می باشد . این رشته ها در بسته هایی به نام کابل های فیبر نوری مرتب شده اند. ما برای انتقال سیگنال های نور در فواصل طولانی به آنها متکی هستیم.
در منبع فرستنده، سیگنال های نور با داده ها کدگذاری می شوند… همان داده هایی که روی صفحه کامپیوتر می بینید. بنابراین، فیبر “داده” را با نور به یک انتهای گیرنده منتقل می کند، جایی که سیگنال نور به عنوان داده رمزگشایی می شود. بنابراین، فیبر نوری در واقع یک رسانه انتقال است – یک “لوله” برای انتقال سیگنال در فواصل طولانی با سرعت بسیار بالا.
فناوری فیبر نوری چیست و چگونه کار می کند؟
در حالی که بسیاری از ما اصطلاح “فیبر نوری” یا “فناوری فیبر نوری” را برای توصیف یک نوع کابل یا فناوری با استفاده از نور شنیدهایم، تعداد کمی از ما واقعاً متوجه میشویم که در مورد چیست. در اینجا ما اصول اولیه فناوری فیبر نوری، نحوه کار با آن، و همچنین هدف، ویژگی ها، مزایا و اینکه امروزه فیبر نوری برای آن استفاده می شود را شرح می دهیم. ما پاسخ هایی را بررسی خواهیم کرد: فیبر نوری چگونه کار می کند؟ فیبرهای نوری چگونه کار می کنند؟ و فیبر نوری چگونه کار می کند؟
درباره مجموعه کابل های گروه NAI برای فیبر نوری بیشتر بیاموزید
فناوری فیبر نوری (فیبر نوری) چیست؟
فیبر نوری یا فیبرهای نوری رشته های بلند و نازکی از شیشه ای هستند که به دقت کشیده شده اند و به قطر موی انسان می باشد . این رشته ها در بسته هایی به نام کابل های فیبر نوری مرتب شده اند. ما برای انتقال سیگنال های نور در فواصل طولانی به آنها متکی هستیم.
در منبع فرستنده، سیگنال های نور با داده ها کدگذاری می شوند… همان داده هایی که روی صفحه کامپیوتر می بینید. بنابراین، فیبر “داده” را با نور به یک انتهای گیرنده منتقل می کند، جایی که سیگنال نور به عنوان داده رمزگشایی می شود. بنابراین، فیبر نوری در واقع یک رسانه انتقال است – یک “لوله” برای انتقال سیگنال در فواصل طولانی با سرعت بسیار بالا.
فیبر نوری برای چه مواردی استفاده می شود؟
کابل های فیبر نوری در ابتدا در دهه 1950 برای آندوسکوپ ها ساخته شدند. هدف از این کار کمک به پزشکان بود که بدون جراحی بزرگ، داخل یک بیمار انسانی را مشاهده کنند. در دهه 1960، مهندسان تلفن راهی برای استفاده از همان فناوری برای انتقال و دریافت تماسهای تلفنی با «سرعت نور» پیدا کردند. این حدود 186000 مایل در ثانیه در خلاء است، اما به حدود دو سوم این سرعت در کابل کاهش می یابد. بنابراین، فیبر نوری برای چه مواردی استفاده می شود؟ به طور خلاصه، برای انتقال سیگنال، ارتباط و دید (فیلم).
کابل فیبر نوری چگونه کار می کند؟
نور با جهش مکرر از دیواره های کابل به سمت پایین کابل فیبر نوری حرکت می کند. هر ذره نور (فوتون) با ادامه انعکاس آینه مانند درون لوله به سمت پایین پرتاب می شود.
پرتو نور از هسته کابل عبور می کند. هسته وسط کابل و ساختار شیشه ای است. روکش لایه دیگری از شیشه است که دور هسته پیچیده شده است . روکش برای نگه داشتن سیگنال های نور در داخل هسته وجود دارد.
انواع زیادی از کابل های فیبر نوری وجود دارد که اغلب برای اجرای عملکرد خود به مجموعه کابل های فیبر نوری ختم می شوند.
فیبر تک و چند حالته
کابل های فیبر نوری سیگنال های نور را در حالت ها حمل می کنند. حالت مسیری است که پرتو نور هنگام حرکت به سمت پایین فیبر طی می کند. کابل های فیبر تک حالته و چند حالته وجود دارد.
فیبر حالت تک ساده ترین ساختار است. این شامل یک هسته بسیار نازک است و همه سیگنال ها مستقیماً از وسط حرکت می کنند بدون اینکه از لبه ها پرش کنند. کابلهای فیبر نوری تک حالته معمولاً برای برنامههای CATV، اینترنت و تلفن مورد استفاده قرار میگیرند، جایی که سیگنالها توسط فیبرهای تک حالت پیچیده شده در بستهای حمل میشوند.
فیبر چند حالته نوع دیگری از کابل فیبر نوری است. این کابل حدود 10 برابر بزرگتر از کابل تک حالته است. پرتوهای نور می توانند با دنبال کردن مسیرهای مختلف یا در حالت های مختلف در هسته حرکت کنند. این نوع کابل ها فقط می توانند داده ها را در فواصل کوتاه ارسال کنند. بنابراین، آنها در میان سایر برنامه های کاربردی، برای اتصال شبکه های کامپیوتری استفاده می شوند.
چهار نوع کابل فیبر نوری چند حالته وجود دارد که با “OM” (چند حالت نوری) مشخص می شود. یک انجمن صنعتی آنها را به عنوان OM1، OM2، OM3 و OM4 تعیین کرد. آنها توسط ISO/IEC 11801 توصیف شده اند. استاندارد OM4 توسط TIA/EIA 492AAAD تایید شده است. هر OM دارای حداقل نیاز به پهنای باند معین است.
مجمع عمومی
علاوه بر این، کابلهای فیبر نوری میتوانند مطابق با الزامات استاندارد صنعتی برای نصب در پلنومهای هوا باشند. اینها در داخل ساختمانها با مواد و ترکیبات خاص برای ژاکت استفاده می شوند. این کابلها که “کابلهای پلنوم” نامیده میشوند، الزامات شعله و سمیت را در صورت آتشسوزی برآورده میکنند.
فیبر نوری سیمپلکس و دوبلکس
ساختار کابل فیبر نوری سیمپلکس شامل یک رشته شیشه است. اغلب، فیبر سیمپلکس در جایی استفاده میشود که تنها یک خط انتقال و/یا دریافت بین دستگاهها یا زمانی که از سیگنال داده چندگانه استفاده میشود (ارتباط دو جهته روی یک فیبر واحد) مورد نیاز است.
کابل فیبر دوبلکس از دو رشته شیشه یا پلاستیک تشکیل شده است
فیبر این کابل که معمولاً در فرمت ساخت «زیپکورد» یافت میشود، اغلب برای ارتباط دوطرفه بین دستگاههایی که در آنها انتقال و دریافت جداگانه لازم است استفاده میشود.
سایر کاربردهای فناوری فیبر نوری
علاوه بر ساختارهای کابل پلنوم، تولید کنندگان مونتاژ کابل فیبر نوری ایجاد می کنند:
- ساختارهای “سیامی” (دو کابل در کنار هم، هر کدام با ژاکت مخصوص به خود)
- کابل های هیبریدی (با کابل های مسی)
- سازههای کابل همراه و کامپوزیت که شامل سایر کابلهای فیبر نوری، مسی یا گاهی اوقات جفت برق است.
«کابلهای پچ» یا «پرشهای فیبر» کوتاهتر برای اتصال قطعات مختلف تجهیزات الکترونیکی در اتاق سرور، کمد مخابراتی یا مرکز داده استفاده میشوند.
استفاده از فیبر نوری در زندگی روزمره ما
فیبرهای نوری برای چه مواردی استفاده می شوند؟ ممکن است الیاف پلاستیکی را دیده باشید که نورهای رنگی را در کاربردهای تزئینی حمل می کنند. چیزی که شاید ندیده باشید کابل های فیبر نوری شیشه ای واقعی هستند که اکنون پایه و اساس شبکه های ارتباطی و کامپیوتری ما هستند. هزاران مایل کابل فیبر نوری نصب شده انواع مختلفی از اطلاعات را در زیر زمین، در تونل ها، دیوارهای ساختمان، سقف ها و جاهایی که نمی بینید، حمل می کند. به عنوان مثال از کاربردهای فیبر نوری در زندگی روزمره ما می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- شبکه های کامپیوتری
- صدا و سیما
- اسکن پزشکی
- تجهیزات نظامی
در سال های اخیر، استفاده های دیگری از فیبر نوری به وجود آمده است. کابلهای فیبر نوری به ستون فقرات MAN، WAN و LAN تبدیل شدهاند. گرایشی به سمت برنامه های “FTTX” یا “Fiber to the XXXX” وجود داشته است. به عنوان مثال، فیبر به:
- صفحه اصلی (FTTH)
- حاشیه (FTTC)
- پیش فرض (FTTP)
- ساختمان (FTTB)
- گره (FTTN)
در ابتدا، کاربردهای فیبر نوری عمدتاً خطوط کابلی تنه ای بودند که برای انتقال سیگنال به مناطق پرجمعیت بزرگتر طراحی شده بودند. با گذشت زمان، این کابل ها دسترسی خود را به خانه، ساختمان و غیره گسترش داده اند و روند FTTX را به وجود آورده اند .