فیبر نوری رشته های باریک و بلندی از یک ماده شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است. این رشته های باریک می توانند نوری که از یک سر به آن ها وارد شده را از سر دیگر خارج کنند. فیبرهای نوری پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به کابل های معمولی دارند که با آن می توانند داده های تصویری، صوتی و داده های دیگر را به راحتی انتقال دهند. امروزه در صنعت مخابرات از کابل فیبر نوری برای انتقال سریع اطلاعات استفاده می کنند.
در این مقاله ما قصد داریم شما را با مواردی از جمله کابل فیبر نوری، انواع کابل فیبر نوری، مشخصات آنها و همچنین کاربردهای آن و دیگر موارد آشنا کنیم.
کابل های فیبر نوری کابل هایی اند که حاوی چندین هزار فیبر نوری در یک ژاکت محافظ و عایق بندی شده هستند. الیاف نوری رشته های بسیار نازکی از شیشه های خالص است که اطلاعات را به صورت نور منتقل می کند. کابل های فیبر نوری از ابتدای تأسیس تقریباً چهار دهه پیش تاکنون انقلابی در دنیای ارتباطات شبکه ایجاد کرده اند. امروزه این کابل ها تقریباً روش های سنتی شبکه سازی را که از سیم های فلزی استفاده می کنند، از بین برده اند.
انواع کابل فیبر نوری
کابل های فیبر نوری به دو دسته تک حالته یا سینگل مود Single Mode و چند حالتی یا Multi-Mode تقسیم بندی می شوند. در ادامه توضیحات مختصری در این خصوص داده می شود با ما همراه باشید.
تک حالتی یا سینگل مود (single mode)
در این دسته نور به صورت مستقیم و بدون هیچ گونه شکستی عبور می کند. در این دسته از کابل ها منبع نور، لیزر است و شدت نور بالایی دارد. قطر این کابل ها بسیار کم و حدود 9 میکرومتر است.
کابل های تک حالتی را به دو دسته OS1 و OS2 تقسیم بندی می کنند. البته این دو دسته دارای تفاوت هایی در طول موج و نحوه انتشار نور در هسته دارند.
دسته چند حالتی یا مالتی مود (multi- mode)
این دسته از کابل ها به نسبت دسته قبلی از قطر بزرگتر و برابر 50 یا 62.5 میکرومتر برخوردار اند. منبع نوری این نوع کابل ها LED ها هستند و نور را در طول موج های مختلفی منتشر می کنند. البته که این پرتوها بسته به نوع کابل، شکل انتشار مختلفی را در طول کابل دارند. این نوع کابل از نظر هزینه ای بسیار مقرون به صرفه است.
کابل های چند حالتی خود به چهار دسته OM1، OM2، OM3 و OM4 تقسیم بندی می شوند. در کابل های OM1 و OM2 نور پس از برخورد با دیواره شکسته می شود اما در کابل های OM3 و OM4 نور پس از چندین بار شکست، هنگامی که به پوشش کابل برخورد کند با ضریب شکست و انحراف بسیار کمی در طول کابل منتشر می شود. به تکنولوژی که کابل های OM3 و OM4 را می سازند، تکنولوژی فیبرهای متحد المرکز گفته می شود.
تفاوت های کابل های فیبر نوری single mode و multi-mode
تفاوت در انتشار نور
تفاوت های بصری
تفاوت در هزینه های گسترش
نکته: مهمترین عاملی که باید در هنگام انتخاب فیبر نوری در نظر بگیریم فاصله است. کابل multi-mode برای فاصله های 300 تا 400 متر مناسب است اما کابل های single mode برای فاصله های طولانی تر مانند 10، 40، 80 کیلومتر و بیشتر از آن مناسب است.
تفاوت بین فیبر نوری indoor و outdoor
کابل های فیبر نوری را بر اساس محلی که از آن استفاده می کنند به دو نوع indoor و outdoor تقسیم بندی می کنند. کابل outdoor به صورت ایمن و در فضاهای پیچیده بیرونی فعالیت می کنند اما کابل indoor برای ساختمان ها، بین طبقات، دیوارها و … استفاده می شود. البته تفاوت هایی هم بین این دو وجود دارد که می توان گفت: کابل outdoor دارای روکش PE مشکی است اما کابل indoor از جنس PVC به رنگ زرد یا نارنجی است. کاربردهای کابل فیبر نوری outdoor بسیار بیشتر از indoor است و می توان آن ها را در اقیانوس ها برای اینکه دو شهر را به هم وصل کنید و یا برای اتصال دو اردوگاه و یا ساختمان استفاده می شود.
روکش کابل فیبر نوری
روکش های فیبر نوری دارای دو نوع PVC و LSZH است که هر دو نوع این روکش ها باعث استحکام و حفاظت کلی کابل می شوند؛ اما در بین این دو روکش، PVC پرکاربردترین است. PVC در محیط هایی که احتمال آتش سوزی در آن ها بیشتر است بسیار خطرناک ظاهر شده، به طوری که دود غلیظ و گاز هیدروژن کلریدی که آزاد می کند، می تواند برای انسان آزار دهنده باشد.
LSZH نوعی روکشی است که ترکیبات خاصی دارد، البته در مقابل مورد قبلی دود کمتری تولید می کند و هالوژن های سمی تولید نمی کند.
کابل های فیبر نوری چگونه عمل می کنند؟
این نوع کابل ها به کمک پالس های نوری، سیگنال های نوری تولید شده را توسط ال ای دی ها انتقال می دهند. این کابل ها دارای تعداد بیشماری از رشته های شیشه ای است که اگر بخواهیم آن ها را توصیف کنیم باید بگوییم که کمی از موی انسان ها باریک تر اند. هر کدام از این رشته ها دارای هسته یا core هستند که مسیر نور را برای حرکت فراهم می کنند. هسته های هر رشته توسط روکش هایی احاطه شده اند که از هدر رفتن سیگنال ها جلوگیری می کنند و به نور این اجازه را می دهند که در طول کابل حرکت کنند.
در بالا به انواع کابل فیبر نوری اشاره کردیم، کابل های single mode از رشته های باریک شیشه ای و یک لیزر برای تولید نور استفاده می کنند اما کابل های multi-mode از ال ای دی ها برای تولید نور کمک می گیرند.
شبکه های فیبری single mode از تکنیک های WDM برای اینکه انتقال ترافیکی خود را افزایش دهند کمک می گیرند. WDM به نور این اجازه را می دهد که با طول موج های مختلف ترکیب شود و پس از آن جدا شود. از این طریق ارتباطات متعددی از طریق پالس نور انجام می شوند.