برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

فیبر نوری یکی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است . از فیبر نوری در موارد متفاوتی نظیر: شبکه های تلفن شهری و بین شهری ، شبکه های کامپیوتری و اینترنت استفاده می گردد. فیبرنوری رشته ای از تارهای شیشه ای بوده که هر یک از تارها دارای ضخامتی معادل تار موی انسان را داشته و از آنان برای انتقال اطلاعات در مسافت های طولانی استفاده می شود.



مبانی فیبر نوری
فیبر نوری ، رشته ای از تارهای بسیار نازک شیشه ای بوده که قطر هر یک از تارها نظیر قطر یک تار موی انسان است . تارهای فوق در کلاف هائی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. از فیبر نوری بمنظور ارسال سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود.



یک فیبر نوری از سه بخش متفاوت تشکیل شده است :

هسته (Core) . هسته نازک شیشه ای در مرکز فیبر که سیگنا ل های نوری در آن حرکت می نمایند.

روکش (Cladding) . بخش خارجی فیبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشت نورمنعکس شده به هسته می گردد.

بافر رویه (Buffer Coating) . روکش پلاستیکی که باعث حفاظت فیبر در مقابل رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر ، است .

صدها و هزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و کابل های نوری را بوجود می آورند. هر یک از کلاف های فیبر نوری توسط یک روکش هائی با نام Jacket محافظت می گردند.

فیبر های نوری در دو گروه عمده ارائه می گردند:

فیبرهای تک حالته (Single-Mode) . بمنظور ارسال یک سیگنال در هر فیبر استفاده می شود( نظیر : تلفن )

فیبرهای چندحالته (Multi-Mode) . بمنظور ارسال چندین سیگنال در یک فیبر استفاده می شود( نظیر : شبکه های کامپیوتری)

فیبرهای تک حالته دارای یک هسته کوچک ( تقریبا" 9 میکرون قطر ) بوده و قادر به ارسال نور لیزری مادون قرمز ( طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) می باشند. فیبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقریبا" 5 / 62 میکرون قطر ) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طریق LED می باشند.

ارسال نور در فیبر نوری
فرض کنید ، قصد داشته باشیم با استفاده از یک چراغ قوه یک راهروی بزرگ و مستقیم را روشن نمائیم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسیر مسفقیم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد. با توجه به عدم وجود خم و یا پیچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کرد. در صورتیکه راهروی فوق دارای خم و یا پیچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهیم کرد؟ در این حالت می توان از یک آیینه در محل پیچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاویه مربوطه گردد.در صورتیکه راهروی فوق دارای پیچ های زیادی باشد ، چه کار بایست کرد؟ در چنین حالتی در تمام طول مسیر دیوار راهروی مورد نظر ، می بایست از آیینه استفاده کرد. بدین ترتیب نور تابانده شده توسط چراغ قوه (با یک زاویه خاص) از نقطه ای به نقطه ای دیگر حرکت کرده ( جهش کرده و طول مسیر راهرو را طی خواهد کرد). عملیات فوق مشابه آنچیزی است که در فیبر نوری انجام می گیرد.
نور، در کابل فیبر نوری از طریق هسته (نظیر راهروی مثال ارائه شده ) و توسط جهش های پیوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding) ( مشابه دیوارهای شیشه ای مثال ارائه شده ) حرکت می کند.( مجموع انعکاس داخلی ) . با توجه به اینکه سطح آبکاری شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادر به حرکت در مسافت های طولانی می باشد. برخی از سیگنا ل های نوری بدلیل عدم خلوص شیشه موجود ، ممکن است دچار نوعی تضعیف در طول هسته گردند. میزان تضعیف سیگنال نوری به درجه خلوص شیشه و طول موج نور انتقالی دارد. ( مثلا" موج با طول 850 نانومتر بین 60 تا 75 درصد در هر کیلومتر ، موج با طول 1300 نانومتر بین 50 تا 60 درصد در هر کیلومتر ، موج با طول 1550 نانومتر بیش از 50 درصد در هر کیلومتر)

سیستم رله فیبر نوری
بمنظور آگاهی از نحوه استفاده فیبر نوری در سیستم های مخابراتی ، مثالی را دنبال خواهیم کرد که مربوط به یک فیلم سینمائی و یا مستند در رابطه با جنگ جهانی دوم است . در فیلم فوق دو ناوگان دریائی که بر روی سطح دریا در حال حرکت می باشند ، نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر در یک وضعیت کاملا" بحرانی و توفانی را دارند. یکی از ناوها قصد ارسال پیام برای ناو دیگر را دارد.کاپیتان ناو فوق پیامی برای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال می دارد. ملوان فوق پیام دریافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نماید. در ادامه ملوان مورد نظر با استفاده از یک نورافکن اقدام به ارسال پیام برای ناو دیگر می نماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نماید. در ادامه ملوان فوق کدهای فوق را به یک زبان خاص ( مثلا" انگلیسی ) تبدیل و آنها را برای کاپیتان ناو ارسال می دارد. فرض کنید فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسار زیاد ( هزاران مایل ) بوده و بمنظور برقرای ارتباط بین آنها از یک سیتستم مخابراتی مبتنی بر فیبر نوری استفاده گردد.

سیتستم رله فیبر نوری از عناصر زیر تشکیل شده است :

فرستنده . مسئول تولید و رمزنگاری سیگنال های نوری است .

فیبر نوری مدیریت سیکنال های نوری در یک مسافت را برعهده می گیرد.

بازیاب نوری . بمنظور تقویت سیگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد.

دریافت کننده نوری . سیگنا ل های نوری را دریافت و رمزگشائی می نماید.

در ادامه به بررسی هر یک از عناصر فوق خواهیم پرداخت .

فرستنده
وظیفه فرستنده، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پیام است . فرستنده سیگنال های نوری را دریافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدایت می نماید. فرستنده ، از لحاظ فیزیکی در مجاورت فیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز بمنظور تمرکز نور در فیبر باشد. لیزرها دارای توان بمراتب بیشتری نسبت به LED می باشند. قیمت آنها نیز در مقایسه با LED بمراتب بیشتر است . متداولترین طول موج سیگنا ل های نوری ، 850 نانومتر ، 1300 نانومتر و 1550 نانومتر است .

بازیاب ( تقویت کننده ) نوری
همانگونه که قبلا" اشاره گردید ، برخی از سیگنال ها در مواردیکه مسافت ارسال اطلاعات طولانی بوده ( بیش از یک کیلومتر ) و یا از مواد خالص برای تهیه فیبر نوری ( شیشه ) استفاده نشده باشد ، تضعیف و از بین خواهند رفت . در چنین مواردی و بمنظور تقویت ( بالا بردن ) سیگنا ل های نوری تضعیف شده از یک یا چندین " تقویت کننده نوری " استفاده می گردد. تقویت کننده نوری از فیبرهای نوری متععدد بهمراه یک روکش خاص (doping) تشکیل می گردند. بخش دوپینگ با استفاده از یک لیزر پمپ می گردد . زمانیکه سیگنال تضعیف شده به روکش دوپینگی می رسد ، انرژی ماحصل از لیزر باعث می گردد که مولکول های دوپینگ شده، به لیزر تبدیل می گردند. مولکول های دوپینگ شده در ادامه باعث انعکاس یک سیگنال نوری جدید و قویتر با همان خصایص سیگنال ورودی تضعیف شده ، خواهند بود.( تقویت کننده لیزری)

دریافت کننده نوری
وظیفه دریافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دریافت کننده پیام است. دستگاه فوق سیگنال های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سیگنا ل های الکتریکی را برای سایر استفاده کنندگان ( کامپیوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نماید. دریافت کننده بمنظور تشخیص نور از یک "فتوسل" و یا "فتودیود" استفاده می کند.

مزایای فیبر نوری
فیبر نوری در مقایسه با سیم های های مسی دارای مزایای زیر است :

ارزانتر. هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم های مسی کمتر است .

نازک تر. قطر فیبرهای نوری بمراتب کمتر از سیم های مسی است .

ظرفیت بالا . پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر از سیم مسی است .

تضعیف ناچیز. تضعیف سیگنال در فیبر نوری بمراتب کمتر از سیم مسی است .

سیگنال های نوری . برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی ، سیگنا ل ها ی نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت .

مصرف برق پایین . با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می توان از فرستنده هائی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالائی استفاده می نمایند ، استفاده کرد.

سیگنال های دیجیتال . فیبر نور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است .

غیر اشتعال زا . با توجه به عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت .

سبک وزن . وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقایسه) است.

انعطاف پذیر . با توجه به انعظاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و ...استفاده می گردد.

با توجه به مزایای فراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع کابل ها در موارد متفاوتی استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی از فیبر نوری استفاده می نمایند.

http://howstuffworks.mihanblog.com/post/20


طرز کار فیبر نوری







هرجا که صحبت از سیستم های جدید مخابراتی، سیستم های تلویزیون کابلی و اینترنت باشد، در مورد فیبر نوری هم چیزهایی می شنوید. فیبرهای نوری از شیشه شفاف و خالص ساخته می شوند و با ضخامتی به نازکی یک تار موی انسان، می توانند اطلاعات دیجیتال را در فواصل دور انتقال دهند. از آنها همچنین برای عکسبرداری پزشکی و معاینه های فنی در مهندسی مکانیک استفاده می شود. یک رشته فیبر نوری در این مطلب به مطالعه این که این فیبرهای نوری چگونه نور را منتقل می کنند و نیز درمورد روش های عجیب ساخت آنها بحث می کنیم!

● فیبرنوری چیست؟


فیبرهای نوری رشته های بلند و نازکی از شیشه بسیار خالصند که ضخامتی در حدود قطر موی انسان دارند. آنها در بسته هایی به نام کابلهای نوری کنار هم قرار داده می شوند و برای انتقال سیگنالهای نوری در فواصل دور مورد استفاده قرار می گیرند. اگر با دقت به یک رشته فیبر نوری نگاه کنید، می بینید که از قسمتهای زیر ساخته شده: هسته : هسته بخش مرکزی فیبر است که از شیشه ساخته شده و نور در این قسمت سیر می کند.


● قسمتهای مختلف یک رشته فیبر نوری


▪ لایه روکش :


واسطه شفافی که هسته مرکزی فیبر نوری را احاطه می کند وباعث انعکاس نور به داخل هسته می شود.


▪ روکش محافظ :


روکشی پلاستیکی که فیبر نوری در برابر رطوبت و آسیب دیدن محافظت می کند.صدها یا هزاران عدد از این رشته های فیبر نوری به صورت بسته ای در کنار هم قرار داده می شوند که به آن کابل نوری گویند.این دسته از رشته های فیبر نوری با یک پوشش خارجی موسوم به ژاکت یا غلاف محافظت می شوند.فیبرهای نوری دو نوعند:


1) فیبرهای نوری تک وجهی:


این نوع از فیبرها هسته های کوچکی دارند (قطری در حدود۵‎/۳ ،x۱۰ (۴-) inch یا ۹ میکرون) و می توانند نور لیزر مادون قرمز (با طول موج ۱۳۰۰ تا ۱۵۵۰ نانومتر) را درون خود هدایت کنند.


۲) فیبرهای نوری چند وجهی :


این نوع از فیبرها هسته های بزرگتری دارند (قطری در حدود inch (۳-) ۱۰x ۵‎/۲ یا ۶۲‎/۵ میکرون) و نور مادون قرمز گسیل شده از دیودهای نوری موسوم به LEDها را (با طول موج ۸۵۰ تا ۱۳۰۰ نانومتر) درون خود هدایت می کنند. برخی از فیبرهای نوری از پلاستیک ساخته می شوند. این فیبرها هسته بزرگی (با قطر ۴ صدم inch یا یک میلیمتر) دارند و نور مریی قرمزی را که از LEDها گسیل می شود (و طول موجی برابر با ۶۵۰ نانومتر دارد) هدایت می کنند. بیایید ببینیم طرز کار فیبر نوری چیست.


یک فیبر نوری چگونه نور را هدایت می کند؟


فرض کنید می خواهید یک باریکه نور را به طور مستقیم و در امتداد یک کریدور بتابانید. نور به راحتی در خطوط راست سیر می کند و مشکلی ازین جهت نیست. حال اگر کریدور مستقیم نباشد و در طول خود خمیدگی داشته باشد چگونه نور را به انتهای آن می رسانید؟ برای این منظور می توانید از یک آینه استفاده کنید که در محل خمیدگی راهرو قرار می گیرد و نور را در جهت مناسب منحرف می کند. اگر راهرو خیلی پیچ در پیچ باشد و خمهای زیادی داشته باشد چه؟ می توانید دیوارها را با آینه بپوشانید و نور را به دام بیندازید به طوریکه در طول راهرو از یک گوشه به گوشه دیگر بپرد. این دقیقاً همان چیزی است که در یک فیبرنوری اتفاق می افتد. نور در یک کابل فیبرنوری، بر اساس قاعده ای موسوم به بازتابش داخلی، مرتباً به وسیله دیواره آینه پوش لایه ای که هسته را فراگرفته، به این سو و آن سو پرش می کند و در طول هسته پیش می رود.


● تصویری از بازتابش کلی نور در یک فیبر نوری


از آنجا که لایه آینه پوش اطراف هسته هیچ نوری را جذب نمی کند، موج نور می تواند فواصل طولانی را طی کند. به هر حال، برخی از سیگنالهای نوری در حین حرکت در طول فیبر، ضعیف می شوند که علت عمده آن وجود برخی ناخالصی ها داخل شیشه است. میزان ضعیف شدن سیگنال به درجه خلوص شیشه به کار رفته در داخل فیبر و نیز طول موج نوری که درون فیبر سیر می کند بستگی دارد (به عنوان مثال


۸۵۰ نانومتر = ۶۰ تا ۷۵ درصد در هر یک کیلومتر


۱۳۰۰ نانومتر = ۵۰ تا ۶۰ درصد در هر یک کیلومتر


۱۵۵۰ نانومتر = بیش از ۵۰ درصد در هر یک کیلومتر).


برخی از فیبرهای نوری هم هستند که سیگنال در داخل آنها خیلی کم تضعیف می شود. (کمتر از ۱۰ درصد در هر یک کیلومتر برای ۱۵۵۰ نانومتر). سیستم ارتباط به وسیله فیبرنوری برای پی بردن به اینکه فیبرهای نوری چگونه در سیستم های ارتباطی مورد استفاده قرار می گیرند، اجازه دهید نگاهی بیاندازیم به فیلم یا سندی که مربوط به جنگ جهانی دوم است. دو کشتی نیروی دریایی را درنظر بگیرید که از کنار یکدیگر عبور می کنند و لازم است باهم ارتباط برقرار کنند درحالی که امکان استفاده از رادیو وجود ندارد و یا دریا طوفانی است. کاپیتان یکی از کشتی ها پیامی را برای یک ملوان که روی عرشه است می فرستد. ملوان آن پیام را به کد مورس ترجمه می کند و از نورافکنی ویژه که یک پنجره کرکره جلو آن است برای ارسال پیام به کشتی مقابل استفاده می کند. ملوانی که در کشتی مقابل است این پیام مورس را می گیرد، ترجمه می کند و به کاپیتان می دهد. (ملوان کشتی دوم عکس عملی را انجام می دهد که ملوان کشتی اول انجام داد.)حالا فرض کنید این دو کشتی هر یک در گوشه ای از اقیانوسند و هزاران مایل فاصله دارند و در فاصله بین آنها یک سیستم ارتباطی فیبرنوری وجود دارد.

http://power-electrical.blogspot.com/

فیبر نوری
فیبر نوری
برای دیدن مطالب به ادامه مطالب مراجعه کنید...

آیا تا به حال واژه فیبر نوری به گوشتان رسیده است؟ فیبر نوری وسیله ای برای تبادل اطلاعات می باشد. امروزه کابل های نوری نقش بسیار مهمی در تبادل اطلاعات در دنیا بازی می کنند و در حقیقت ابر بزرگراه هایی برای انتقال اطلاعات می باشند. با تبدیل اطلاعات دیجیتال به سیگنال های نوری، می توان مقادیر عظیمی از اطلاعات را توسط کابل های نوری منتقل نمود. برای مثال یک فیبر نوری نازک می تواند در آن واحد ده میلیون تماس تلفنی را برقرار نماید. به شکل زیر دقت کنید:

فیبر نوری

این شکل چندین رشته فیبر نوری را در بین انگشتان یک فرد نشان می دهد.نقطه 1، سر یک رشته فیبر نوری را نشان می دهد که به صورت یک نقطه نورانی می باشد. نقطه 2 بدنه یک فیبر نوری را نشان می دهد که از جنس شیشه سیلیسی (silica glass) می باشد و حالت انعطاف پذیر دارد. در نقطه 3 می توانید به ضخامت یک رشته فیبر نوری دقت نمایید که ضخامت آن کمتر از یک دهم ضخامت موی انسان می باشد.

 

حال این سؤال پیش می آید که فیبرهای نوری چگونه کار می کنند؟

اطلاعاتی که توسط یک فیبر نوری منتقل می شوند در ابتدا به صورت جریان الکتریکی می باشد که حاوی جریانی از اطلاعات به صورت دیجیتال می باشد. یک منبع نور که معمولاً لیزر می باشد این جریان الکتریسیته را به پالس های نور تبدیل می کند و آن ها را به درون کابل نوری منتقل می نماید.

 

این نور پس از رسیدن به مقصد توسط گیرنده های نوری دریافت می شود، به جریان الکتریکی تبدیل شده و در نهایت به حالت اولیه خود تبدیل خواهد شد. پالس های نوری از مسیرهای مختلفی درون فیبرهای نوری حرکت می کنند که به آن ها مود گفته می شود. این پالس ها با برخورد به دیواره های فیبر بازتاب می یابند و حرکت می کنند. در حالت مخابره ترکیبی (مولتی پلکس) چندین جریان حاوی اطلاعات در آن واحد از درون یک رشته فیبر نوری عبور می کنند. برای این کار، نورهای استفاده شده برای ارسال ارتباطات باید از لحاظ طول موج کمی با هم تفاوت داشته باشند تا عمل تبادل به درستی انجام پذیرد. برای انتقال اطلاعات در فواصل کم، می توان پالس های نور را به صورت زیگ زاگی به داخل فیبر ارسال نمود ولی برای انتقال اطلاعات در فواصل طولانی اصولاً از رشته های بسیار نازک استفاده می شود و نور نیز به صورت مستقیم به مرکز فیبر ارسال شده و از انتهای آن نیز دریافت می گردد.

 

برای این که بهتر متوجه مطالب بیان شده بشوید، به شکل زیر دقت نمایید:

فیبر نوری

یک کابل نوری مخابراتی عادی حاوی بیش از 100 رشته فیبر نوری می باشد که به صورت کاملاً محکم به هم بسته شده اند. نقاط نشان داده شده در شکل فوق عبارتند از:

 

1- هسته فولادی کابل نوری که باعث بالا رفتن استحکام آن شده و از تا شدن فیبرهای نوری جلوگیری می کند.

2- پوشش پلیمری برای جلوگیری از صدمه دیدن فیبرها.

3- هسته مرکزی که از جنس شیشه و یا پلاستیک ساخته می شود.

4- اولید سیگنال در حال انتقال از درون فیبر که به صورت مستقیم از مرکز فیبر عبور می کند.

5- دومین سیگنال که به صورت زیگ زاگی و با انعکاس متوالی از درون فیبر منتقل می شود.

6- سومین سیگنال که به صورت زیگ زاگی ولی با زاویه و طول موج متفاوت نسبت به سیگنال دوم از درون فیبر منتقل می شود.

7- پوشش پلاستیکی یا شیشه ای برای منعکس نمودن اشعه های نور به درون فیبر.

 

فیبر نوری می تواند اطلاعات را با سرعت نور منتقل نماید. اطلاعات می تواند در هر ثانیه از درون فیبر نوری، 7 دور به دور زمین بچرخد. فیبر نوری نسبت به کابل های مسی ارزان تر می باشند و ظرفیت انتقال اطلاعات بالاتری دارند. تماس های تلفنی بین المللی و همچنین اینترنت پر سرعت امروزه به لطف این کابل ها بسیار ارزان تر شده اند. برای ساخت فیبر نوری ابتدا استوانه های شیشه ای تولید می کنند و سپس با ذوب کردن و کشیدن آ ها، قطر آن را کم می کنند و آن را به یک رشته بسیار نازک تبدیل می کنند. در این سیستم یک اندازه گیر لیزری دائماً قطر رشته های فیبر را اندازه می گیرد و سرعت کشیدن و تولید فیبر را به نحوی تنظیم می کند که قطر فیبر همیشه ثابت بماند.

فیبر نوری
فیبر نوری


 

مرکز یادگیری سایت تبیان


وقتی پیامی مانند دیتا، تصویر، صدا و یا فیلم قرار است انتقال داده شود نیاز به محیط انتقالی مثل فضای آزاد که ارتباط «وایرلس»بی‌سیم را شامل می‌شود، خط دوسیمه تلفنی، کابل کواکسیال و یا فیبرنوری است. در حقیقت می‌توان گفت از نظر ساختاری فیبر نوری یک موج‌ بر استوانه‌ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که از دو ناحیه مغزی و غلات یا هسته و پوسته با ضریب شکست متفاوت و دولایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده است فیبرنوری از امواج نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای شیشه یا پلاستیک بهره می‌گیرد. هرچند استفاده از هسته پلاستیکی هزینه ساخت را پایین می‌آورد، اما کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. مغز و غلاف یا هسته و پوسته با هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند. قطر هسته و پوسته حدود 125 میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیوم متر است) چند لایه محافظ در یک پوشش حول پوسته قرار می‌گیرد و یک پوشش محافظ پلاستیکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌دهد این لایه کل کابل را در خود نگه می‌دارد که می‌تواند شامل صدها فیبرنوری مختلف باشد. هر کابل نوری شامل دو رشته کابل مجزا یکی برای ارسال و دیگری دریافت دیتا در نظر گرفته می‌شود با گسترش فناوری‌های اطلاعات و ارسال پهنای باند بیشتر اطلاعات، ما احتیاج به محیط‌های انتقال هدایت شده‌ای داریم که بتواند پهنای باند بیشتری را هدایت کند. پهنای باند بیشتر به معنای ارسال اطلاعات بیشتر یا سرعت بالاتر اطلاعات است. در حقیقت می‌توان گفت ظرفیت و سرعت دو دلیل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است. امروزه یک کابل مسی انتقال داده را تنها با سرعت یک گیگابایت در ثانیه ممکن می‌کند در حالی که یک فیبرنوری به ضخامت تار مو امکان انتقال‌های چندگانه را به طور همزمان با سرعتی حتی بیشتر از 10 گیگابایت در ثانیه به ما می‌دهد که این سرعت روز به روز افزایش می‌

یابد. از آنجایی که در فیبرنوری ما از امواج نوری یا لیزری استفاده می‌کنیم که دارای فرکانس بسیار بالاتری از ماکروویو است بنابراین می‌توان پهنای باند بیشتری را ارسال کرد. در مخابرات هرچه فرکانس امواجی که می‌خواهیم اطلاعات را روی آن ارسال کنیم بیشتر باشد پهنای باند بیشتری را می‌توانیم انتقال دهیم.

 

 

 

استفاده از فیبرنوری چه مزایایی دارد؟ آیا با انتقال امواج از طریق ماهواره قابل مقایسه است؟

 

اولین مزیتی که فیبرنوری دارد این است که از تمام محیط‌های انتقالی که وجود دارد چه وایرلس و سیمی، و چه هدایت شده و غیرهدایت شده پهنای باند بیشتری به ما می‌دهد یعنی در حقیقت می‌تواند اطلاعات بیشتری ارسال کند. ارتباطات ماهواره‌ای تنها فناوری است که می‌تواند با فیبرنوری در زمینه انتقال داده‌ها رقابت کند. ولی چون فرکانس لیزری که استفاده می‌شود از فرکانسی که در امواج ماهواره‌ای استفاده می‌شود بیشتر است بنابراین داده‌های بیشتری از طریق فیبرنوری انتقال داده می‌شود.استفاده از فیبرنوری یک روش نسبتا ایمن برای انتقال داده است زیرا برعکس کابل‌های مسی که دیتا را به صورت سیگنال‌های الکترونیکی حمل می‌کنند فیبرنوری در مقابل سرقت اطلاعات آسیب‌پذیر نیست. یعنی کابل فیبرنوری را نمی‌توان قطع کرده و اطلاعات را به سرقت برد.

مسئله دیگر ارزان قیمت بودن آن است به ویژه در مقایسه با ارتباطات از طریق ماهواره. یکی دیگر از مزایای فیبرنوری در مقایسه با کابل‌های سیمی و کواکسیان سبک بودن و راحتی تعبیه آن بین دو نقطه است. نکته بعدی این است که سیستم‌های کابلی در طول انتقال نیاز به تکرارکننده یا ریپیتر زیادتری برای تقویت امواج دارند درحالی که برای یک سیستم کابل نوری به علت افت بسیار کمی که دارد تعداد تکرارکننده کمتری استفاده می‌شود باید گفت هرچه فیبر خالص‌تر و دارای طول موج بیشتری باشد پورت‌های نور کمتری جذب و تضعیف سیگنال کمتر می‌شود و در نتیجه نیاز به تکرارکننده که یک سیگنال را دریافت کرده و قبل از ارسال به قطعه بعدی فیبر، آن را تقویت می‌کند کاهش می‌یابد و همین باعث می‌شود قیمت تمام شده سیستم پایین بیاید.

از طرف دیگر فیبرهای نوری از عوامل طبیعی کمتر تاثیر می‌پذیرند. بدین صورت که میدان‌های مغناطیسی و یا الکتریکی شدید بر آن هیچ تاثیری نمی‌گذارد و خطر تداخل امواج پیش نمی‌آید به همین دلیل می‌توان آنها را برخلاف کابل مسی از کنار کابل‌های فشار قوی یا ژنراتورهای برق عبور داد. همچنین خواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از آن، روز به روز به طور گسترده‌تری استفاده شود.

 

 

 

آیا استفاده از فیبرنوری معایبی هم دارد؟

 

برای این که دیگر در فیبرنوری با سیگنال الکتریکی سروکار نداریم باید از ادواتی مثل تقویت‌کننده‌ها و آشکارسازهای نوری استفاده کنیم که تا حدودی گران است. از سوی دیگر از فیبرنوری فقط می‌توان برای انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع‌های نوری استفاده کرد و نمی‌توان برای انتقال الکتریسیته استفاده کرد.

اتصال فیبرنوری به یکدیگر بسیار مشکل و وقت‌گیر و نیاز به یک کادر فنی سطح بالا دارد یکی از ایرادهای مهمی که به فیبرنوری وارد می‌شود این است که به راحتی کابل‌ها را

نمی‌توان پیچ و خم داد زیرا زاویه تابش نور در داخل آن تغییر کرده و باعث می‌شود نور از سطح آن خارج شود و از طرف دیگر آنها را نمی‌توان به راحتی قطع کرد و برای قطع آنها نیاز به تخصص ویژه‌ای است چون در غیر این صورت زاویه شکست عوض می‌شود.

 

 

 

استفاده از فیبرنوری چه تاثیری در گسترش فناوری اطلاعات و ارتباطات دارد؟

 

امروزه با توجه به سرعت تولید علم و دانش نیاز به افزایش سرعت تبادل آنها بیشتر شده است. دنیا به سمتی می‌رود که از ابزاری استفاده کند که با ارائه پهنای باند بیشتر همزمان تعداد بیشتری به راحتی و با سرعت زیاد اطلاعات را در اختیار داشته باشند یا همزمان بتوانند به راحتی با موبایل یا تلفن صحبت کنند و به اینترنت وصل شوند و فیبرنوری یکی از فناوری‌هایی است که می‌تواند این امکان را فراهم کند.

بکارگیری فیبرنوری برای انتقال اطلاعات از سال 1966 شکل گرفت ولی تا سال 1976 عملا در انتقال داده قابل استفاده نبود ولی اکنون شرکت‌های تلویزیون کابلی و شرکت‌های چند ملیتی جهت انتقال داده‌ها و اطلاعات مالی در سراسر جهان و... از فیبرنوری استفاده می‌کنند. اکنون در ایران با توجه به زیاد شدن کاربران اینترنت، استفاده کنندگان از تلفن ثابت و موبایل و مهم‌تر از همه به خاطر این که ایران در مسیر شاهراه اطلاعات بین اروپا و چین قراردارد ضرورت استفاده از شبکه فیبرنوری حس شده و بهره‌برداری از آن اجرایی می‌شود. البته باید توجه داشت استفاده از فیبرنوری به موازات استفاده از بقیه سیستم‌های انتقال اطلاعات صورت می‌گیرد.

 

 

 

فیبرنوری چه کاربردهای دیگری دارد؟

 

استفاده از حسگرهای فیبرنوری برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت و جابجایی آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس بهره گرفته می‌شود. یکی دیگر از کاربردها فیبرنوری در صنایع دفاعی و نظامی است که از آن جمله می‌توان به برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها و ارتباط زیردریایی‌ها اشاره کرد. فیبرنوری در پزشکی نیز کاربردهای فراوانی دارد از جمله در دزیمتری غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری خون و مایعات بدن.

ظرفیت و سرعت زیاد و ایمنی اطلاعات از دلایل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است

فیبرنوری در اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی، صنایع دفاعی و نظامی و پزشکی به کار گرفته می‌شود

شبکه ملی فیبر نوری

با افتتاح شبکه ملی فیبر نوری کشور به طول 57 هزار کیلومتر، همه شهرها و مراکز استان‌ها و نقاط مرزی کشور از شبکه زیرساختی لازم با کیفیت بالا برخوردار می‌شوند. این شبکه قرار است به شبکه فیبر نوری کشورهای همسایه نیز متصل شود.

 

 

 

 مزایای فیبرنوری در مقایسه با كابل مسی:

 

فیبرنوری سبك تر و ارزانتر از كابل مسی است و حجم كمتری را اشغال می كند. ظرفیت انتقال فیبرنوری چندین هزار برابر كابل مسی است، بطوریكه در كشور ژاپن، یك تار فیبرنوری نه هزار و 500 ارتباط و درایران می تواند حدود چهار هزار ارتباط تلفنی را برقرار كند.

 

فیبرنوری فاقد اثرات نویز محیطی است و طول عمرش هم بیشتر است، همچنین در انتقال اطلاعات تلفات كمتری دارد.

 

  در مخابرات: برای انتقال پیام های مخابراتی با سرعت و ظرفیت بالا در ارتباط بین مراكز تلفن شهری و انتقال اطلاعات شبكه رایانه ای و همچنین برای برقرای ارتباط تلویزیونی به صورت CABLE-TV

 

-   در پزشكی: برای اندوسكوپی و جراحی لیزری

 

-   درصنعت: برای انتقال نور لیزر به منظور برش دقیق فلزات، شبكه بندی رایانه های صنعتی

 

-   در احساسگرها ( SENSORS ) به منظور اندازه گیری فشار جریان برق، حرارت، پلاریزاسیون، شتاب و چرخش

 

-    در امور نظامی برای هدایت موشكهای محل یاب و ...


هنوز استفاده از فیبر نوری برای خانه ها متداول نشده است اما سرانجام خانه ها نیز مستقیماً به فیبر نوری وصل خواهند شد. این امر ممکن است پانزده یا بیست سال دیگر تحقق بپذیرد. نخستین خط تلفن فیبر نوری در دهة 1970 در شیکاگو نصب شد. استفاده از فیبر نوری برای حمل داده ها در سال 1970 ممکن شد. در این سال دانشمندان شرکت Corning Glass یک فیبر از سیلیکای گداخته ساختند که می توانست دست کم 1 درصد نور را پس از طی یک کیلومتر در فیبر دست نخورده حفظ کند.

تا آن هنگام کابل کواکسیال (Coaxial) وسیله اصلی برای ارتباطات داده ای در سراسر جهان بود. با وجود قابلیت اطمینان خوب سیمها آنها چند عیب نسبت به فیبر نوری دارند:

اولی مقایسة هزینة بین سیم و فیبر نوری است. با آنکه حرکت به سوی استفاده از فیبر نوری به مخارج اولیه فراوانی نیاز دارد در مجموع برای راه های دور هزینة قابل قبولی بوجود می آورد به عنوان مثال اولین کابل سیمی داخل اقیانوس آتلانتیک برای هر مدار یک میلیون دلار هزینه داشت (که در سال 1956 نصب شد) در حالی که اولین کابل فیبر نوری داخل اقیانوس نصب شده در سال 1988 برای هر مدار 10 هزار دلار هزینه داشت.

فیبرهای نوری نازک ترند، قطر فیبرهای نوری به مراتب کمتر از سیمهای مسی است.

 مطلب سوم ظرفیت بالای فیبرهای نوری است. پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر است از سیم مسی، کابلهای فیبر نوری مورد استفادة امروز می توانند 5/2 مگا بیت در ثانیه تا 10 گیگا بیت در ثانیه از داده ها را حمل کنند که معادل حمل 100 هزار مکالمة عمومی به طور همزمان است. پهنای باند بالاتر کابل فیبر نوری نقش مهمی در حمل صدا، تصویر و داده های شبکه ها می تواند داشته باشد. طبق بررسی «آکادمی ملی مهندسی» یک فیبر نوری با استفاده از تقویت کننده های نوری می تواند محتویات یک دایره المعارف کامل را در یک هزارم ثانیه انتقال بدهد، دهها میلیون مکالمة تلفنی را حمل کند یا برنامه های دهها هزار کانال تلویزیونی را منتقل کند.

داده های الکترونیکی ای که از طریق سیم عبور می کند نسبتاً سریع تر تضعیف می شوند. تضعیف سیگنالهای الکترونیکی به استفاده از یک تکرارکننده برای حدود هر یک از مایل نیاز دارد تا سیگنال از نو تولید شود. در مقایسه سیگنالهایی که بر روی سیستم فیبر نوری عبور می کنند در حدود هر 60 تا 100 مایل به تقویت از طریق یک تکرارکننده نیاز دارند.

افزون بر این فیبر نوری اساساً در برابر تداخل های الکترومغناطیسی یا امواج رادیویی مقاوم بوده در حالی که این امواج می توانند یک سیگنال الکترونیکی را منحرف و تضعیف کنند.

فیبر نوری مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است. در ضمن با توجه به عدم وجود الکتریسیته امکان بروز آتش سوزی در کابل فیبر نوری وجود نخواهد داشت.

 

WDM

سیستمهای فیبر نوری رده بالایی که امروزه نصب می شود از WDMها نیز بهره میگیرند. (مالتی پلکسر تقسم طول موج Wavelength division multiplexer). مزیت استفاده از چنین سیستمی، توان یک WDM برای ارسال تعداد زیادی کانال نور در فرمتهای مختلف از طریق یک فیبر است. هر کانال می تواند 5/2 گیگابیت از داده ها یا بیشتر را انتقال دهد. در سر گیرنده فیبر نوری یک مالتی پلکسر دیگر برای مجزا کردن گروه کانالهای نوری به کار می رود. کل این عملیات از آن روی متحقق می شود که امواج نوری با طول موجهای مختلف با یکدیگر تداخل پیدا نمیکنند.


مزایای فیبر نوری

فیبر نوری در مقایسه با سیم های های مسی دارای مزایای زیر است :

  • · ارزانتر. هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم های مسی کمتر است .
  • · نازک تر. قطر فیبرهای نوری بمراتب کمتر از سیم های مسی است .
  • · ظرفیت بالا. پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر از سیم مسی است .
  • · تضعیف ناچیز. تضعیف سیگنال در فیبر نوری بمراتب کمتر از سیم مسی است .
  • · سیگنال های نوری . برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی ، سیگنا ل ها ی نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت .
  • · مصرف برق پایین . با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می توان از فرستنده هائی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالائی استفاده می نمایند ، استفاده کرد.
  • · سیگنال های دیجیتال . فیبر نور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است.
  • · غیر اشتعال زا . با توجه به عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت .
  • · سبک وزن . وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقایسه) است.
  • · انعطاف پذیر . با توجه به انعظاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و …استفاده می گردد.

ا توجه به مزایای فراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع کابل ها در موارد متفاوتی استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی از فیبر نوری استفاده می نمایند.

 

 

 


کابل فیبر نوری به طور کامل با کابلهای TP و Coax تفاوت دارد. در فیبر نوری از پالسهای نوری که در شیشه یا پلاستیک فرستاده می شوند بجای سیگنالهای الکتریکی استفاده می شود. کابل فیبر نوری به طور کامل در برابر تداخل الکترو مغناطیسی مقاوم چیزیچیزس که بسادگی کابلهای مسی را تحت تاثیر قرار میدهد.همچنین کابلهای فیبر نوری خیلی کمتر از کابلهای مسی تحت تاثیر میرایی(ضعیف شدن سیگنالها پس از مدتی حرکت کردن در سیم) قرار دارند.

در کابلهای مسی بعد از ۱۰۰ تا ۸۰۰ متر بسته به نوع کابل سیگنال آنقدر ضعیف میشود که در مقصد دیگر قابل خواندن نیست یعنی Dataی اولیه دیگر قابل بازیافت نیست.بعضی از انواع کابلهای فیبر نوری میتوانند تا مسافت Km 120بدون اینکه سیگنالها بیش از اندازه ضعیف بشوند آنها را حمل کنند.

کابل فیبر نوری بهترین انتخاب برای استفاده در فاصله های زیاد یا ارتباط ساختمانها در Campus LAN ها است.

همچنین کابل فیبر نوری به طور ذاتی دارای امنیت بیشتری نسبت به کابلهای مسی است.چون غیر ممکن است بدون اینکه بر روی ارتباط نرمال یک لینک فیبر نوری اثر بگذاریم یک انشعاب فرعی از آن بگیریم[توضیح اینکه در کابلهای مسی میتوان بسادگی رشته های داخل آن را در جایی خارج از دید لخت کرد و با یک گیره سوسماری یک انشعاب از آن گرفت و Dataیی که داخل کابل جریان دارد دزدید با اصطلاحاً Sniff کرد.ولی این کار در فیبر نوری بدون قطع کردن کامل اینک و به کار بردن دستگاه ها و تجهیزات مخصوص و گران قیمت غیر ممکن است.

یک فیبر نوری کلاً از چند قسمت تشکیل شده است.بخش مرکزی که از جنس شیشه با پلاستیک شفاف است و وظیفه آن انتقال پالسهای نوری است که به آن Core یا هسته یا مغزی میگویند.Core را یک لایه بازتابنده احاطه کرده که وظیه آن ایجاد بازتابشهای داخلی به منظود به حرکت درآوردن پالسها در طول فیبر است.به این لایه Cladding یا روکش میگویند.دور Core و Cladding را یک لایه که بر عکس این دو مات و کدر است پوشانده است.

دور همه اینها یک سری الیاف مویی از جنس پلاستیک وجود دارد که کار آن حفاطت از رشته های فیبر داخل کابل است.به این لایه Kevlar میگویند.در آخر هم مثل همه انواع کابلها یک غلاف برای محافظت از کابل وجود دارد که به آن Jacket میگویند.

کابلهای فیبر نوری به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:Single-Mode و Multi-Mode .تفاوت اصلی این دو دسته در ضخامت Coreو Cladding آنها است.این تفاوت ضخامت اولین خاصیتی است که از آن برای تشخیص نوع کابل استفاده میشود.

فیبر نوری Single دارای Core با قطر ۸٫۳ میکرون است.قطر Core و Cladding در این نوع کابلها بر روی هم ۱۲۵ میکرون است.این مطلب را معمولاً به صورت ۸٫۳/۱۲۵ نشان میدهند.بیشتر کابلهای Multi-mode که در شبکه های انتقال Data استفاده میشوند دارای قطر ۶۲٫۵/۱۲۵ میکرون هستند.

در کابلهای Single-Mode همانطوری که از اسم آن هم میتوان حدس زد فقط از نوری با یک طول موج استفاده میشود.ار این نوع کابلها در Laser به عنوان منبع نوری استفاده میشود.نتیجه این کار هم این است که کابلهای Single-Mode میتوانند سیگنالها را تا مسافتهای دور حمل کنند.به همین دلیل و یک دلیل دیگر این نوع کابلها را در مکانهای خارجی اصطلاحاً (Out Door ) و جاهایی که مسافت زیاد مورد نظر است مثل خطوط تلفن یا تلویزیونهای کابلی بیشتر میبینیم

این نوع کابلها برای استفاده در LANها زیاد مناسب نیستند،چون نسبت به نوع Multi-Mode خیلی گرانتر هستند و همچنین از خمش پذیری کمتری برخوردار هستند.به این معنی که نمیتوان آنها را در گوشه ها به اندازه لازم خم کرد.

کابلهای Multi-Mode از دیود نوری یا LED بجای Laser به عنوان منبع نوری استفاده میکنند و میتوانند طول موجهای متفاوتی را هم زمان و بدون تداخل با هم حمل کنند.این کابلها نسبت به نوع Single فاصله کوتاهتری را ساپورت میکنند و در مسافتهای کوتاهتر استفاده میشوند و خم کردن آنها در گوشه ها بهتر صورت میگیرد و همچنین قیمت آنها نیز کمتر است.

 

 

 

کابلهای فیبر نوری از دو نوع کانکتور استفاده میکنند:Straight Connector یا ST و Subscriber Connector یا SC که به آنها Square Connector یا کانکتور مربعی هم میگویند.

کانکتورهای ST توسط شرکت AT&T ابداع و تکمیل شدند و احتمالاً پر کاربردترین کانکتورهای فیبر نوری هستند

این کانکتورها برای اتصال از مکانیزمی مشابه با کانکتورهای BNC استفاده میکنند،یعنی به سادگی در جایی که باید قرار بگیرند جا می روند و به سادگی هم از آن خارج میشوند.همین سادگی در استفاده دلیل محبوبیت بیشتر آنها شده است.کانکتورهای SC از نوع قفل شونده یا Latched هستند.به این صورت که وقتی در جای خود قرار میگیرند یک ضامن باعث قفل شدن آنها در جای خود میشود و تا این ضامن آزاد نشود کانکتور از جای خود بیرون نمی آید.کانکتورهای SC برای هر دو نوع کابل Single و Multi مورد استفاده قرار میگیرند.

 

the SC connector is also available in a duplex configuration. SC connector has a benefit in keyed duplex capability to support send/receive channels. These connectors are commonly used for most modern network applications. The SC is a snap-in connector that is extensively used in single-mode systems for its remarkable efficiency.They are inexpensive, trouble-free, and robust. SC connectors give precise positioning via their ceramic ferrules. The square, snap-in connector latches with a simple push-pull motion and is keyed. They feature a 2.5mm ferrule and molded housing for shielding. Characteristically compared SC connectors are known for 1000 mating cycles and have an insertion loss of 0.25 dB.

 

پچ پنل فیبر نوری
محفظه ای است قابل نصب در رک که اتصالات فیبر نوری را نگهداری می کند.

24ST-FT24SC-FT

 
 پچ کورد فیبر نوری

برای اتصال بین پچ پنل فیبر نوری و سوئیچ شبکه از پچ کورد استفاده می کنیم. این پچ کورد ها بایستی متناسب با فیبر نوری انتخاب شوند. مثلا پچ کورد سینگل مود برای فیبر سینگل مود و پچ کورد مالتی مود برای فیبر مالتی مود.  پچ کورد ها دارای کانکتورهای مختلفی هستند که در کارخانه بر روی آنها نصب شده است . مانند : MT – Rj و LC و SC و ST و VF – 45 . بر حسب کاربرد در برخی پچ کوردها کانکتور های یک سر پچ کورد با سر دیگر متفاوت است، برای مصارف گوناگون مثلا پچ کورد : SC به LC و ... پچ کوردها معمولاً دارای قابلیت انعطاف بسیار بالایی هستند و براحتی نمی شکنند. طول این پچ کوردها معمولا 1 ، 2 ، 3 ، 5 و 10 متر می باشد.

                            

 
 کانکتورهای فیبر نوری
کانکتور فیبر نوری بر روی فیبر نوری توسط ابزارهای خاص نصب می شود و امکان انتقال داده را به ما می دهد . برخی از انواع این کانکتورها عبارتند از MT – Rj و LC و SC و ST  که به دو گروه مالتی مود و سینگل مود نیز تقسیم می شوند.
 

         

آداپتور فیبر نوری
آداپتور فیبر نوری واسط بین فیبر نوری که کانکتور بر روی آن نصب شده و پچ کورد فیبر نوری می باشد . این آداپتور عموما داخل پچ پنل مخصوص فیبر قرار می گیرد . و انواع مختلف آن متناسب با نوع کانکتور بصورت 2 پورت Duplex یا تک پورت Simplex وجود دارد .

 

کیف ابزار فیبر نوری
کیف ابزار فیبر نوری مخصوص نصب کانکتورهای فیبر است . 

 
 
فیوژن
دستگاه فیوژن برای اتصال فیبرنوری بکارمی رود.
 

single modمعمول ترین كانكتور فیبر نوری كه برای sc ها استفاده میشود.

Small Form Factor(SFF) Connectors:

LC single mode 1.25 استفاده میكند. كارایی خوبی دارد و برای فیبرهای mm ، از یك بست فلزی استفاده میشود.

، یك كانكتور دو طرفه است كه از دو فیبر در یك بست پلیمری ساخته شده است. MT-RJ

 تجهیزات جانبی فیبرهای نوری

Pigtail :

كی دننام Laser Diode و یا LED یك فیبر نوری با طول كوتاه كه به طور دائمی به یك وسیله فعال

به یك فیبر با طول بلندتر مورد connector و یا splice متصل است و برای اتصال آن وسیله با استفاده از

استفاده قرار می گیرد.

Patch panel

محفظه ای است قابل نصب در رك كه اتصالات فیبر نوری را نگهداری می دارد.

Closure

closureلماك یك راه برای محافظت از نقاط جوش فیبر نوریهك دهدیم در

برابر عوامل محیطی از جمله آب در اختیار ما قرارنصبی آسان دارد.

 

معرفی انواع روش های نصب كانكتورهای

فیبر نوری:

 

Epoxy/Polish : به Epoxy هستند كه فیبر با استفاده از Epoxy/Polish اغلب كانكتورهای فیبر های نوری از نوع

جلا داده شده است كه این یك اتصال مطمئن را با كمترین Polish film كانكتور چسبیده است و انتهای آن با استفاده از یك

اتلاف و هزینه به وجود می آورد.

Hot Melt : میباشد.بعد از لخت كردن سیم آن را در Epoxy 3 برای كانكتورهایی است كه دارای M این یك نام تجاری

كانكتور قرار داده و داخل اجاق مخصوصی قرار داده می شود.بعد از چند دقیقه چسب ذوب میشود و میتوان كانكتور را جدا

نمیباشد. Epoxy كرد.این روش دارای اتلاف كمی است ولی به ارزانی روش

Splicing : این روش برای مواقعی نیاز است كه طول كابل زیاد باشد یا بخواهیم چند نوع مختلف كابل را با هم تركیب

و Fusion Splicing : وجود دارد splicing یك اتصال دائمی را بین دو كابل برقرار میكند.دو روش برای Splice . كنیم

كه انتخاب بین این دو روش بستگی به هزینه و مكان كابل كشی دارد. Mechanical Splicing

Fusion : ون ربیف این روش از جوش دادن دو ری با استفاده از یك قوس الكتریكی

استفاده می كند.كاربرد گسترده این روش كه در محیط های بیرونی نصب می شوند ، می باشد.




با راه‌اندازی یک فیبر نوری فوق سریع که قرار است استرالیا را به جنوب شرق آسیا مرتبط سازد، سرعت انتقال اطلاعات ده برابر بیشتر از سرعت انتقال داده‌ها توسط کابل‌های زیردریایی فعلی منطقه خواهد شد. این خط ارتباطی که قرار است طی دو سال آینده فراهم شود، از یک سو باعث کاهش هزینه‌ها شده و از سوی دیگر سرعت اینترنت کاربران را افزایش می‌دهد. به گزارش Sydney Morning Herald، این کابل قرار است از شهر پرث در اندونزی به سنگاپور کشیده شود. با آغاز عملیات احداثی در اوایل سال آینده، پیش‌بینی می‌شود کابل مزبور در سال ۲۰۱۳ به بهره‌برداری برسد. با استفاده از این فیبر نوری، سرعت انتقال اطلاعات به ۱۶ ترابایت در ثانیه معادل ۶۴۰۰ گیگابایت در ثانیه خواهد رسید که در قیاس با سرعت ۴۸۰ گیگابایت جاری، رشد قابل ملاحظه‌ای را نشان می‌دهد.


وقتی پیامی مانند دیتا، تصویر، صدا و یا فیلم قرار است انتقال داده شود نیاز به محیط انتقالی مثل فضای آزاد که ارتباط «وایرلس»بی‌سیم را شامل می‌شود، خط دوسیمه تلفنی، کابل کواکسیال و یا فیبرنوری است. در حقیقت می‌توان گفت از نظر ساختاری فیبر نوری یک موج‌ بر استوانه‌ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که از دو ناحیه مغزی و غلات یا هسته و پوسته با ضریب شکست متفاوت و دولایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده است فیبرنوری از امواج نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای شیشه یا پلاستیک بهره می‌گیرد. هرچند استفاده از هسته پلاستیکی هزینه ساخت را پایین می‌آورد، اما کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. مغز و غلاف یا هسته و پوسته با هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند. قطر هسته و پوسته حدود 125 میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیوم متر است) چند لایه محافظ در یک پوشش حول پوسته قرار می‌گیرد و یک پوشش محافظ پلاستیکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌دهد این لایه کل کابل را در خود نگه می‌دارد که می‌تواند شامل صدها فیبرنوری مختلف باشد. هر کابل نوری شامل دو رشته کابل مجزا یکی برای ارسال و دیگری دریافت دیتا در نظر گرفته می‌شود با گسترش فناوری‌های اطلاعات و ارسال پهنای باند بیشتر اطلاعات، ما احتیاج به محیط‌های انتقال هدایت شده‌ای داریم که بتواند پهنای باند بیشتری را هدایت کند. پهنای باند بیشتر به معنای ارسال اطلاعات بیشتر یا سرعت بالاتر اطلاعات است. در حقیقت می‌توان گفت ظرفیت و سرعت دو دلیل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است. امروزه یک کابل مسی انتقال داده را تنها با سرعت یک گیگابایت در ثانیه ممکن می‌کند در حالی که یک فیبرنوری به ضخامت تار مو امکان انتقال‌های چندگانه را به طور همزمان با سرعتی حتی بیشتر از 10 گیگابایت در ثانیه به ما می‌دهد که این سرعت روز به روز افزایش می‌

یابد. از آنجایی که در فیبرنوری ما از امواج نوری یا لیزری استفاده می‌کنیم که دارای فرکانس بسیار بالاتری از ماکروویو است بنابراین می‌توان پهنای باند بیشتری را ارسال کرد. در مخابرات هرچه فرکانس امواجی که می‌خواهیم اطلاعات را روی آن ارسال کنیم بیشتر باشد پهنای باند بیشتری را می‌توانیم انتقال دهیم.

 

 

 

استفاده از فیبرنوری چه مزایایی دارد؟ آیا با انتقال امواج از طریق ماهواره قابل مقایسه است؟

 

اولین مزیتی که فیبرنوری دارد این است که از تمام محیط‌های انتقالی که وجود دارد چه وایرلس و سیمی، و چه هدایت شده و غیرهدایت شده پهنای باند بیشتری به ما می‌دهد یعنی در حقیقت می‌تواند اطلاعات بیشتری ارسال کند. ارتباطات ماهواره‌ای تنها فناوری است که می‌تواند با فیبرنوری در زمینه انتقال داده‌ها رقابت کند. ولی چون فرکانس لیزری که استفاده می‌شود از فرکانسی که در امواج ماهواره‌ای استفاده می‌شود بیشتر است بنابراین داده‌های بیشتری از طریق فیبرنوری انتقال داده می‌شود.استفاده از فیبرنوری یک روش نسبتا ایمن برای انتقال داده است زیرا برعکس کابل‌های مسی که دیتا را به صورت سیگنال‌های الکترونیکی حمل می‌کنند فیبرنوری در مقابل سرقت اطلاعات آسیب‌پذیر نیست. یعنی کابل فیبرنوری را نمی‌توان قطع کرده و اطلاعات را به سرقت برد.

مسئله دیگر ارزان قیمت بودن آن است به ویژه در مقایسه با ارتباطات از طریق ماهواره. یکی دیگر از مزایای فیبرنوری در مقایسه با کابل‌های سیمی و کواکسیان سبک بودن و راحتی تعبیه آن بین دو نقطه است. نکته بعدی این است که سیستم‌های کابلی در طول انتقال نیاز به تکرارکننده یا ریپیتر زیادتری برای تقویت امواج دارند درحالی که برای یک سیستم کابل نوری به علت افت بسیار کمی که دارد تعداد تکرارکننده کمتری استفاده می‌شود باید گفت هرچه فیبر خالص‌تر و دارای طول موج بیشتری باشد پورت‌های نور کمتری جذب و تضعیف سیگنال کمتر می‌شود و در نتیجه نیاز به تکرارکننده که یک سیگنال را دریافت کرده و قبل از ارسال به قطعه بعدی فیبر، آن را تقویت می‌کند کاهش می‌یابد و همین باعث می‌شود قیمت تمام شده سیستم پایین بیاید.

از طرف دیگر فیبرهای نوری از عوامل طبیعی کمتر تاثیر می‌پذیرند. بدین صورت که میدان‌های مغناطیسی و یا الکتریکی شدید بر آن هیچ تاثیری نمی‌گذارد و خطر تداخل امواج پیش نمی‌آید به همین دلیل می‌توان آنها را برخلاف کابل مسی از کنار کابل‌های فشار قوی یا ژنراتورهای برق عبور داد. همچنین خواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از آن، روز به روز به طور گسترده‌تری استفاده شود.

 

 

 

آیا استفاده از فیبرنوری معایبی هم دارد؟

 

برای این که دیگر در فیبرنوری با سیگنال الکتریکی سروکار نداریم باید از ادواتی مثل تقویت‌کننده‌ها و آشکارسازهای نوری استفاده کنیم که تا حدودی گران است. از سوی دیگر از فیبرنوری فقط می‌توان برای انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع‌های نوری استفاده کرد و نمی‌توان برای انتقال الکتریسیته استفاده کرد.

اتصال فیبرنوری به یکدیگر بسیار مشکل و وقت‌گیر و نیاز به یک کادر فنی سطح بالا دارد یکی از ایرادهای مهمی که به فیبرنوری وارد می‌شود این است که به راحتی کابل‌ها را

نمی‌توان پیچ و خم داد زیرا زاویه تابش نور در داخل آن تغییر کرده و باعث می‌شود نور از سطح آن خارج شود و از طرف دیگر آنها را نمی‌توان به راحتی قطع کرد و برای قطع آنها نیاز به تخصص ویژه‌ای است چون در غیر این صورت زاویه شکست عوض می‌شود.

 

 

 

استفاده از فیبرنوری چه تاثیری در گسترش فناوری اطلاعات و ارتباطات دارد؟

 

امروزه با توجه به سرعت تولید علم و دانش نیاز به افزایش سرعت تبادل آنها بیشتر شده است. دنیا به سمتی می‌رود که از ابزاری استفاده کند که با ارائه پهنای باند بیشتر همزمان تعداد بیشتری به راحتی و با سرعت زیاد اطلاعات را در اختیار داشته باشند یا همزمان بتوانند به راحتی با موبایل یا تلفن صحبت کنند و به اینترنت وصل شوند و فیبرنوری یکی از فناوری‌هایی است که می‌تواند این امکان را فراهم کند.

بکارگیری فیبرنوری برای انتقال اطلاعات از سال 1966 شکل گرفت ولی تا سال 1976 عملا در انتقال داده قابل استفاده نبود ولی اکنون شرکت‌های تلویزیون کابلی و شرکت‌های چند ملیتی جهت انتقال داده‌ها و اطلاعات مالی در سراسر جهان و... از فیبرنوری استفاده می‌کنند. اکنون در ایران با توجه به زیاد شدن کاربران اینترنت، استفاده کنندگان از تلفن ثابت و موبایل و مهم‌تر از همه به خاطر این که ایران در مسیر شاهراه اطلاعات بین اروپا و چین قراردارد ضرورت استفاده از شبکه فیبرنوری حس شده و بهره‌برداری از آن اجرایی می‌شود. البته باید توجه داشت استفاده از فیبرنوری به موازات استفاده از بقیه سیستم‌های انتقال اطلاعات صورت می‌گیرد.

 

 

 

فیبرنوری چه کاربردهای دیگری دارد؟

 

استفاده از حسگرهای فیبرنوری برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت و جابجایی آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس بهره گرفته می‌شود. یکی دیگر از کاربردها فیبرنوری در صنایع دفاعی و نظامی است که از آن جمله می‌توان به برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها و ارتباط زیردریایی‌ها اشاره کرد. فیبرنوری در پزشکی نیز کاربردهای فراوانی دارد از جمله در دزیمتری غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری خون و مایعات بدن.

ظرفیت و سرعت زیاد و ایمنی اطلاعات از دلایل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است

فیبرنوری در اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی، صنایع دفاعی و نظامی و پزشکی به کار گرفته می‌شود

شبکه ملی فیبر نوری

با افتتاح شبکه ملی فیبر نوری کشور به طول 57 هزار کیلومتر، همه شهرها و مراکز استان‌ها و نقاط مرزی کشور از شبکه زیرساختی لازم با کیفیت بالا برخوردار می‌شوند. این شبکه قرار است به شبکه فیبر نوری کشورهای همسایه نیز متصل شود.

 

 

 

 مزایای فیبرنوری در مقایسه با كابل مسی:

 

فیبرنوری سبك تر و ارزانتر از كابل مسی است و حجم كمتری را اشغال می كند. ظرفیت انتقال فیبرنوری چندین هزار برابر كابل مسی است، بطوریكه در كشور ژاپن، یك تار فیبرنوری نه هزار و 500 ارتباط و درایران می تواند حدود چهار هزار ارتباط تلفنی را برقرار كند.

 

فیبرنوری فاقد اثرات نویز محیطی است و طول عمرش هم بیشتر است، همچنین در انتقال اطلاعات تلفات كمتری دارد.

 

  در مخابرات: برای انتقال پیام های مخابراتی با سرعت و ظرفیت بالا در ارتباط بین مراكز تلفن شهری و انتقال اطلاعات شبكه رایانه ای و همچنین برای برقرای ارتباط تلویزیونی به صورت CABLE-TV

 

-   در پزشكی: برای اندوسكوپی و جراحی لیزری

 

-   درصنعت: برای انتقال نور لیزر به منظور برش دقیق فلزات، شبكه بندی رایانه های صنعتی

 

-   در احساسگرها ( SENSORS ) به منظور اندازه گیری فشار جریان برق، حرارت، پلاریزاسیون، شتاب و چرخش

 

-    در امور نظامی برای هدایت موشكهای محل یاب و ...


صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :