Optical fiber
در فناوری اپتیکال فایبر ، فیبر نوری ، نور را از منبع اصلی به محل دیگر انتقال میدهد.
فیبر نوری یک فناوری ارتباطی است که از رشته‌های نازک و شفافی از جنس شیشه یا پلاستیک برای انتقال اطلاعات به شکل نور استفاده می‌کند. این رشته‌ها قادرند سیگنال‌های نوری را با سرعت بسیار بالا و بدون تداخل الکترومغناطیسی در مسافت‌های طولانی منتقل کنند.
از فیبر نوری برای انتقال اطلاعات هم استفاده میشود.
در واقع نور به عنوان رسانه‌ی اصلی استفاده می‌کند. این فناوری مبتنی بر انتقال فوتون‌ها (ذرات نور) است و به عنوان یک راه حل عمده برای انتقال اطلاعات در اینترنت، شبکه‌های تلفن همراه، تلفنی و شبکه‌های کامپیوتری استفاده میشود.
فیبر نوری از یک سیم بسیار نازک و شفاف تشکیل شده است که نور را در طول آن منتشر می‌کند. اطلاعات از طریق این نور به صورت پالس‌های نوری (نشانه‌های نوری) ارسال میشود. این پالس‌های نوری براساس تغییرات شدت نور به عنوان دیجیتال (0 و 1) برای انتقال اطلاعات استفاده می‌شوند.
فیبر نوری یک راه حل پیشرفته و قدرتمند برای انتقال اطلاعات با سرعت بالا و بهره‌وری بالا است
فواید استفاده از فیبر نوری
– پهنای باند بالا: قابلیت انتقال بزرگترین حجم داده را ارائه می دهد.
– فاصله طولی بزرگتر: اطلاعات را در فواصل طولانی‌تری انتقال میدهد.
– عدم تداخل الکترومغناطیسی: فیبر نوری مستقل از تداخل الکترومغناطیسی است .
– امنیت بالا: فیبر نوری سخت است به کاوش، بنابراین اطلاعات از دسترس غیرمجازان کاسته می‌شوند.
انواع فیبر نوری
فیبر نوری چند حالته (Multi mode Fiber)
معمولاً برای کاربردهایی که فاصله‌ی کوتاه‌تر و سرعت بالاتری نیاز است، استفاده میشود. فیبر نوری چند حالته دارای قطر بزرگتری است و به خاطر همین قطر بزرگ، نور به صورت چندین لبه انعکاس داخلی در طول فیبر حرکت می‌کند.
فیبر نوری یک حالته (Single Mode Fiber)
برای کاربردهایی با فاصله بلند و سرعت بالاتر استفاده میشود. فیبر نوری یک حالته دارای قطر کوچکتری است که باعث انتقال نور به صورت یک لبه و به‌طور مستقیم توسط مرکز فیبر میشود. این نوع فیبر نوری برای انتقال اطلاعات در فواصل طولانی و با ضریب انعکاس کمتر استفاده میشود.
ساختار فیبر نوری
یک فیبر نوری به طور کلی از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
* هسته (Core): بخش مرکزی فیبر است که نور در آن حرکت می‌کند.
* پوشش (Cladding): لایه بیرونی هسته است که از جنس ماده‌ای با ضریب شکست کمتر از هسته ساخته شده است.
* پوشش محافظ (Buffer Coating): لایه بیرونی که از فیبر در برابر آسیب‌های فیزیکی محافظت می‌کند.
نحوه عملکرد فیبر نوری
پدیده بازتاب داخلی کامل باعث میشود نور در داخل هسته فیبر حبس شود و با حداقل افت در طول فیبر حرکت کند. هنگامی که نور به زاویه مشخصی به مرز بین هسته و پوشش برخورد می‌کند، به جای عبور از آن، به داخل هسته بازتاب میشود.
مزایای فیبر نوری
* پهنای باند بسیار بالا: فیبر نوری قادر به انتقال حجم عظیمی از داده‌ها با سرعت بسیار بالا است.
* تداخل کم: سیگنال‌های نوری در فیبر نوری تحت تأثیر تداخل‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند.
* افت سیگنال کم: سیگنال‌های نوری در طول مسیر انتقال افت بسیار کمی دارند.
* امنیت بالا: هک کردن فیبر نوری بسیار دشوارتر از شبکه‌های مسی است.
* طول عمر بالا: فیبرهای نوری بسیار بادوام هستند و عمر طولانی دارند.
کاربردهای فیبر نوری
* مخابرات: انتقال داده‌های اینترنت، تلفن، تلویزیون و سایر خدمات ارتباطی در مسافت‌های طولانی.
* شبکه (LAN): اتصال رایانه‌ها و دستگاه‌های دیگر در یک شبکه محلی.
* حسگرها: استفاده در حسگرهای نوری برای اندازه‌گیری دما، فشار و سایر پارامترهای فیزیکی.
* پزشکی: استفاده در تجهیزات پزشکی مانند آندوسکوپ برای مشاهده داخل بدن.
* صنعت: استفاده در سیستم‌های کنترل صنعتی و اتوماسیون.
انواع فیبر نوری
* فیبر تک حالته: تنها به یک پرتو نور اجازه عبور میدهد و برای انتقال داده‌ها در مسافت‌های طولانی مناسب است.
* فیبر چند حالته: به چندین پرتو نور اجازه عبور میدهد و معمولاً برای مسافت‌های کوتاه‌تر استفاده میشود.
آینده فیبر نوری
با پیشرفت فناوری، انتظار می‌رود که فیبر نوری نقش مهمی در توسعه زیرساخت‌های ارتباطی آینده ایفا کند. شبکه‌های نوری 5G و اینترنت اشیاء (IoT) از جمله کاربردهای مهم فیبر نوری در آینده هستند.
فرق فیبر نوری و کابل مسی
