كاربرد و عملكرد فیبر نوری

فیبر نوری یكی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است. امروزه از فیبر نوری در موارد متفاوتی نظیر: شبكه های تلفن شهری و بین شهری، شبكه های كامپیوتری و اینترنت استفاده می شود.

مبانی فیبر نوری

فیبر نوری ، رشته ای از تارهای بسیار نازك شیشه ای بوده كه قطر هر یك از تارها نظیر قطر یك تار موی انسان است . تارهای فوق در كلاف هائی سازماندهی و كابل های نوری را بوجود می آورند. از فیبر نوری به منظور ارسال سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود.

مزایای فیبر نوری

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

• ارزانتر:

هزینه چندین كیلومتر كابل نوری نسبت به سیم های مسی كمتر است.

• نازك تر:

قطر فیبرهای نوری به مراتب كمتر از سیم های مسی است.

• ظرفیت بالا:

پهنای باند فیبر نوری به منظور ارسال اطلاعات به مراتب بیشتر از سیم مسی است.

• تضعیف ناچیز:

تضعیف سیگنال در فیبر نوری به مراتب كمتر از سیم مسی است.

• سیگنال های نوری:

برخلاف سیگنال های الكتریكی در یك سیم مسی، سیگنال ها ی نوری در یك فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت.

• مصرف برق پایین:

با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری كمتر ضعیف می گردند، بنابراین می توان از فرستنده هائی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الكتریكی كه از ولتاژ بالائی استفاده می نمایند، استفاده كرد.

• سیگنال های دیجیتال:

فیبر نور ی مناسب به منظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است.

• غیر اشتعال زا:

با توجه به عدم وجود الكتریسیته، امكان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت.

• سبك وزن:

وزن یك كابل فیبر نوری بمراتب كمتر از كابل 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 كاربردی خاص مانند : عكس برداری پزشكی ، لوله كشی و ...استفاده می گردد.

با توجه به مزایای فراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع كابل ها در موارد متفاوتی استفاده می شود. اكثر شبكه های كامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی از فیبر نوری استفاده می نماید.

بخش های مختلف فیبر نوری

یك فیبر نوری از سه بخش متفاوت تشكیل شده است :

هسته (Core): هسته نازك شیشه ای در مركز فیبر كه سیگنا ل های نوری در آن حركت می نمایند.

روكش Cladding:  بخش خارجی فیبر بوده كه دورتادور هسته را احاطه كرده و باعث برگشت نورمنعكس شده به هسته می گردد.

بافر رویه Buffer Coating: روكش پلاستیكی كه باعث حفاظت فیبر در مقابل رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر ، است.

انواع فیبر نوری

صدها و هزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و كابل های نوری را بوجود می آورند. هر یك از كلاف های فیبر نوری توسط یك روكش هائی با نام Jacket محافظت می گردند. فیبر های نوری در دو گروه عمده ارائه می گردند:

فیبرهای تك حالته (Single-Mode):

به منظور ارسال یك سیگنال در هر فیبر استفاده می شود نظیر : تلفن

فیبرهای چندحالته Multi-Mode

به منظور ارسال چندین سیگنال در یك فیبر استفاده می شود( نظیر : شبكه های كامپیوتری)

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

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

 تنظیم : مریم فروزان کیا