فیبر نوری | ساختمان فیبر نوری | انواع Fiber Optic

از این رسانه در حال حاضر در حوزه هایی مانند مخابرات بین شهری، شبکه گسترده کامپیوتری، اینترنت های باند پهن، مکان هایی که امکان تداخل مغناطیسی یا الکتریکی بسیار زیاد است و انتقال داده های حساس در فواصل طولانی استفاده می شود.برای انتقال و جابجایی داده ها خصوصا داده های دیجیتال بستر ها و رسانه های متعددی وجود دارد. یکی از از بستر های انتقال داده که امکان انتقال داده را با سرعت بسیار زیاد امکان پذیر می کند فیبر نوری است. در این روش انتقال داده از پالس های نور برای انتقال داده از طریق رشته های بسیار نازک (تارها) سیلیکون استفاده می کنند. یک کابل فیبر نوری که قطری کمتر یک اینچ دارد در آن واحد توانایی انتقال داده ای عظیم در حد صدها هزار مکالمه تلفنی صوتی را داراست. فیبرهای نوری با این شرایط توانایی انتقال داده با سرعت هایی بین ۲٫۵ تا ۱۰ گیگا هرتز را دارند. این پتانسیل بالا از انتقال داده به علاوه امتیازاتی مانند مقاومت در برابر نویز و تلفات بسیار پایین و سبک و کم حجم بودن، این رسانه به بستر انتقال داده در کاربردهای مختلف تبدیل نموده است.

فیبر نوری چیست ؟

کابل فیبر نوری، مجموعه ای از رشته های بسیار نازک  شیشه ای است در مجموعه هایی به نام کابل مرتب شده است. از این کابل برای انتقال سیگنال نوری حامل داده در مسافت های طولانی استفاده می شود.

ساختمان فیبر نوری

یک فیبر نوری از بخش های مختلفی به شرح زیر تشکیل شده است.

• 

• هسته یا (Core)

هسته از یک تار از جنس شیشه کاملا خالص با خاصیت بازتاب کنندگی بالا در مرکز فیبر تشکیل شده است که نقش انتقال داده ها بر عهده دارد. در انواعی از کابل ها از هسته های پلاستیکی بازتابنده نیز ساخته می شوند. این امر بر روی کاهش هزینه تولید این فیبر ها موثر بوده سبب کاهش فیمت آن ها خواهد شد. باید توجه داشت که استفاده از پلاستیک کیفیت انتقال داده را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. البته این گروه از کابل ها را می توان برای مسیر های کوتاه استفاده نمود. قطر هسته بر اساس نوع فیبر عدی بین ۵ تا ۵۰۰ میکرون می تواند باشد.

• روکش یا  (Cladding)

این بخش در واقع بخش خارجی فیبر است که تمام سطح خارجی هسته را پوشانده است. وجود این لایه سبب بازگشت نور منعکس شده به هسته می شود.

به این پدیده که عمل بازتاب نور به مرکز هسته است، را بازتاب داخلی یا internal reflect می کویند. جنس این روکش از پلاستیک است. کارکرد آن محافظت از هسته است.

مجموع قطر هسته و روکش با هم تقریبا ۱۲۵ میکرون است. این عدد برای درک بهتر شما قطری نزدیک به تار موی انسان است. برای مشخص کردن قطر فیبر از همین عدد که مجموع هسته و روکش هسته است استفاده می شود. قطر خارجی معرف قطر فیبر است. باید توجه داشت که قطر هسته بر نحوه عملکرد و محدوده کاربرد فیبر تاثیر گذار است. در عمل برای تعیین مشخصات فیبر از ترکیب دو عددی استفاده می شود، که عدد اول قطر خارجی فیبر شامل هسته و روکش را نشان می دهد. و عدد دوم قطر هسته را نشان می دهد ۵۰/۱۲۵ که ۱۲۵ میکرون قطر خارجی ۵۰ میکرون قطر هسته و ۱۰/۱۲۵، ۱۲۵ میکرون قطر خارجی و ۱۰ میکرون قطر هسته است.

بافر یا رویه (Buffer Coating)

روکش پلاستیکی نقش حفاظت فیبر در برابر عوامل خارجی مانند رطوبت یا سایر عوامل آسیب زننده خارجی بر عهده دارد. با کنار هم قرار دادن این مجموعه و کلاف کردن آن ها شما می توانید یک کابل فیبر نوری درست کنید. جنس jacket معمولا از تفلون یا pvc است.

انواع فیبرنوری

فیبر نوری را می توان بر اساس مشخصه های مختلفی دسته بندی نمود. ولی عمدتا به شکل زیر دسته بندی می شوند.

• کابل فیبر نوری بر اساس نوع اشعه گذرنده از فیبر
• کابل فیبر نوری بر اساس جنس و ساختار آن
• کابل فیبر نوری بر اساس مواد و ترکیبات مربوط به هسته فیبر
• کابل فیبر نوری بر اساس محیطی که فیبر در آن مرد استفاده قرار می گیرد

کابل فیبر نوری بر اساس نوع اشعه گذرنده از فیبر

۱ – فیبر نوری تک حالته single mode

این نوع از فیبر نوری دارای هسته ای کوچکتر با قطر کمتر است در حدود ۹ میکرون. این فیبر نوری می تواند نور لیزر مادون قرمز را با طول موجی بین ۱۳۰۰ تا ۱۵۵۰ نانومتر را از داخل فیبر عبور داده و در مسیر آن هدایت کند. برای ارسال یک سیگنال در هر فیبر مورد استفاده قرار می گیرد.

۲ – فیبر های نوری چند حالته Multi Mode

این گروه از فیبر های نوری دارای هسته ای با قطر بزرگتر هستند. ۵/۶۲ میکرون این افزایش قطر سبب می شود تا نور مادون قرمز عبوری از آن ها را بتواند از یک منبع با ساختمان ساده تر استفاده کنند. منبعی مانند LED های مادون قرمز با طول موج ۸۵۰ تا ۱۳۰۰ نانومتر که بر این اساس می توانید همزمان از چند منبع با طول موج های مختلف استفاده نمود. با این ترتیب شما می توانید در این فیبر ها همزمان چند سیگنال را ارسال کنید. از این نوع فیبر در شبکه های کامپیوتری به خوبی استفاده می شود.