کابل فیبر نوری چیست سوالی است که امروزه بسیار مطرح می شود. کابل فیبر نوری کابلی است که از یک یا چند فیبر نوری تشکیل شده است و نور را برای انتقال اطلاعات حمل می کند. در کابل فیبر نوری عناصر مختلف توسط لایه ای پلاستیکی پوشانده می شوند و روکش کابل برروی آن ها کشیده می شود. از کابل های نوری برای مکان هایی استفاده می شود که به انتقال داده و برقراری ارتباط با سرعت و پهنای باند بالا نیاز است حتی اگر در این مسیرها مسافت زیاد باشد.
در حال حاضر استفاده از کابل های فیبر نوری بسیار رایج شده است. دلیل آن هم گسترده شدن شبکه های فیبر نوری است. شبکه های فیبر نوری مزایای بیشتری نسبت به شبکه های مسی دارند. اگر قصد خرید کابل فیبر نوری دارید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید. در این مقاله به سوال کابل فیبر نوری چیست پاسخ خواهیم داد و کاربردهای آن را بررسی می کنیم.
آنچه در ادامه می خوانیم:
- معرفی کابل فیبر نوری
- تاریخچه فیبر نوری
- کابل فیبر نوری در ایران
- ساختار کابل فیبر نوری
- عملکرد کابل فیبر نوری
- انواع کابل فیبر نوری
- کاربرد کابل فیبر نوری
معرفی کابل فیبر نوری
در این بخش از مقاله کابل فیبر نوری چیست به معرفی این کابل ها می پردازیم. فیبر نوری یا تار نوری (Fiber Optical) رشته های بلند و باریک است که از یک ماده شفاف مثل شیشه یا پلاستیک ساخته شده است. فیبر نوری می تواند نور را که از یک سر به آن وارد شده، از سر دیگر خارج کند.
کابل های فیبر نوری سرعت و پهنای باندی بسیار بالاتر از کابل های معمولی دارند. به کمک این تجهیزات می توان داده های تصویری، صوت و دیگر اطلاعات را به راحتی با سرعت و پهنای باند بالا (حتی بیشتر از 10 گیگابیت برثانیه) انتقال دهد.
کابل فیبر نوری (fiber-optic cable و optical-fiber cable) نوعی کابل شبکه نیز محسوب می شود که از رشته های شیشه ای ساخته شده است و این رشته ها درون یک لایه جهت محافظت قرار گرفته است. کابل فیبر نوری با کابل شبکه مسی از رشته های فلز مس تشکیل شده است، تفاوت دارد.
این کابل ها می توانند سرعت و پهنای باند بسیار بیشتری نسبت به کابل های نوری ارائه دهند. از این محصولات برای انتقال داده در مسافت های زیاد، شبکه های وسیع با عملکرد بالا، ارتباط از راه دور و … استفاده می شود.
بیشتر بخوانید: اینترنت فیبر نوری چیست و انواع مودم فیبر نوری کدامند؟
تاریخچه فیبر نوری
در ادامه موضوع کابل فیبر نوری چیست به بررسی تاریخچه آن می پردازیم. در ابتدا دانشمندان به فکر انتشار نور در جو زمین افتادند اما موانعی همچون دود، خاک، باران، مه و … تحقیقات آن ها را متوقف کرد. بعدها دانشمندان به فکر استفاده از یک لوله یا کانال برای هدایت نور افتادند. نور داخل این کانال ها به کمک آینه ها و عدسی ها هدایت می شدند. اما پس از مدتی این کار غیرعلمی تشخصی داده شد و مردود ماند.
می توان گفت اولین تلاش های ثمربخش در حوزه فیبر نوری توسط الکساندر گراهام بل صورت گرفت. در سال 1880 و تقریباً چهار سال پس از اختراع تلفن، گراهام بل تلفن نوری یا فوتوفون را اختارع کرد. سیستمی که صدا را به کمک نور چند صد متر جابه جا می کرد.
تلفن نوری نور خورشید بازتابیده شده را مدوله می کرد و آن را به ارتعاش درمی آورد. در آن طرف خط گیرنده یک فتوسل بود. در روش بل، نور در هوا منتشر می شد و امکان انتقال اطلاعات بیشتر از 200 متر میسر نبود. به همین دلیل دستگاه بل با وجود آن که کار می کرد، اما به موفقیت تجاری نرسید.
در سال 1840 ایده انکسار نور به شکل امروزی (براساس فیبر نوری) توسط Daniel Colladon و Jacques Babinet در پاریس مطرح شد. کاکو و کوکهام انگلیسی برای اولین بار به کمک شیشه توانستند اطلاعات را در قالب نور با سرعتی حدود 100 مگابیت برثانیه متنقل کنند. این سرعت تضعیف زیادی داشت به همین دلیل دانشمندان انگلیسی به دنبال اصلاح آن بودند. شرکت آمریکائی کورنینگ گلس توانست به این هدف دست پیدا کند.
در سال 1960 همراه با اختراع اشعه لیزر، ارتباطات فیبر نوری نیز میسر شد. در سال 1966 میلادی دانشمندان در نظریه انتقال داده توسط نور پیشرفت زیادی کردند و این پیشرفت تا سال 1980 میلادی ادامه داشت. از سال 1980 به بعد فیبر نوری به عنوان یکی از بهترین راه ها جهت انتقال داده معرفی شد و تا سال 1985 حدوداً 2 میلیون کیلومتر کابل فیبر نوری نصب و استفاده شد.
بیشتر بخوانید: تعرفه اینترنت تانوما (فیبر نوری) مخابرات
کابل فیبر نوری در ایران
حال که دانستیم کابل فیبر نوری چیست به بررسی تاریخچه آن در ایران می پردازیم. در اوایل دهه 60 ایران، یک تولیدی در پونک به تولید فیبر نوری پرداخت و در سال 1367 نیز کارخانه تولید کابل فیبر نوری در یزد افتتاح شد. در سال 1373 تولید فیبر نوری با ظرفیت 50 هزار کیلومتر ادامه پیدا کرد. نخستین پروژه فیبر نوری در ایران نیز در بین سال های 69 تا 73 انجام شد. در این پروژه 13 هزار کانال بین چندین مسیر کشده شد تا فیبر نوری به خوبی در آن اجرا شود.
ساختار کابل فیبر نوری
در این بخش از مقاله کابل فیبر نوری چیست به بررسی ساختار این کابل ها می پردازیم. فیبر نوری از یک هسته یا Core و یک لایه روکش یا Cladding ساخته شده است. فضای خالی بین این دو لایه سبب به وجود آمدن ضریب شکست می شود. در فیبرهای کاربردی، از پلیمر آکریلات یا پلی آمید به عنوان روکش استفاده می شود. این ماده از کابل در برابر آسیب حفاظت می کند. فیبرهای روکش دار یا فیبرهای دسته ای و نواری شکل یک لایه حائل رزین سخت یا لوله دارند که اطراف هسته را دربرگرفته است. بسته به نوع کاربرد و استفاده کابل، از شیلد یا غلاف محافظ نیز استفاده می شود.
عملکرد کابل فیبر نوری
برای درک بهتر موضوع کابل فیبر نوری چیست به بررسی عملکرد این کابل می پردازیم. این کابل سیگنال های ارتباطی را به کمک پالس های نوری تولید شده توسط ال ای دی های کوچک یا لیزر انتقال می دهد. این کابل تعدادی رشته شیشه ای به نازکی تار مو انسان دارد. در مرکز این رشته ها نور جابه جا می شود. لایه شیشه ای و روکش کابل نیز از هدر رفت سیگنال جلوگیری می کند. سیگنال های نوری در مسیرهای مشخص شده عبور می کنند و در نهایت به دستگاه و گیرنده مورد نظر می رسند.
بیشتر بخوانید: بهترین برندهای پچ کورد
انواع کابل فیبر نوری
در این بخش از مقاله کابل فیبر نوری چیست خوب است بدانید که کابل های فیبر نوری در دو دسته اصلی زیر تولید می شوند:
- کابل فیبر نوری سیگل مد: این کابل ها هسته کوچکتری نسبت به مالتی مد دارند و قیمت آن ها مقرون به صرفه است. تلفات و تضعیف در این کابل ها از مالتی مد کمتر است.
- کابل فیبر نوری مالتی مد: هسته بزرگ این کابل ها سبب می شود تا انتقال نور به داخل فیبر نیز ساده تر باشد. همچنین اتصال آن به دیگر فیبرها نیز راحت تر است. اما ممکن است اعواج چند مدی در آن ها به وجود بیاید.
همچنین براساس رسانا نیز این کابل ها به چند نوع تقسیم می شوند:
- OFC فیبر نوری رسانا
- OFN فیبر نوری غیر رسانا
- OFCG فیبر نوری رسانا، استفاده عمومی
- OFNG فیبر نوری غیر رسانا، استفاده عمومی
- OFCP فیبر نوری، رسانا ، plenum
- OFNP فیبر نوری، غیر رسانا ، plenum
- OFCR فیبر نوری، رساننده ، riser
- OFNR فیبر نوری ، غیر رسانا ، riser
- OPGW سیم زمینی کامپوزیت فیبر نوری
- ADSS خود-پشتیبانی از تمام دی الکتریک
- OSP کابل فیبر نوری ، خارج از زمین
- MDU کابل فیبر نوری ، سکون چندگانه
بیشتر بخوانید: کابل کشی شبکه
کاربرد کابل فیبر نوری
یکی از مهمترین موضوعاتی که در مقاله کابل فیبر نوری چیست باید به آن پرداخته شود، کاربرد این کابل ها است.
- کاربرد در مخابرات: مرسوم ترین کاربرد این کابل ها در سیستم های مخابراتی است. انتقال اطلاعات در این شبکه ها توسط نور لیزر صورت می گیرد.
- کاربرد در حسگرها: این کابل ها در اندازه گیری کمیت های فیزیکی همون میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی، حرارت، فشار، آلودگی آب دریا، جابجایی، سطح مایعات، پرتوهای مختلف و … به کار گرفته می شوند.
- کاربرد نظامی: این کابل ها در زمینه های نظامی کاربرد بسیار زیادی دارند. که از مهم ترین آن ها می توان به برقراری ارتباطات و کنترل آنتن ها، کنترل و هدایت موشک ها، ارتباط با زیردریایی ها و … اشاره کرد.
- کاربرد پزشکی: در بسیاری از علوم پزشکی از این کابل ها استفاده می شود. برای تشخیص، آزمایش و درمان بیماری های مختلف همچون سرطان، بیماری های معده و نارسانیی های داخلی می توان از این کابل ها در کنار دیگر دستگاه ها استفاده کرد. برای بررسی وضعیت گوارش، اندازه گیری مایعات، آزمایش های خون، جراحی لیزری و … کابل فیبر نوری مورد استفاده قرار می گیرد.
- سیستم های روشنایی: از اواخر قرن بیستم به بعد، استفاده از کابل های فیبر نوری در سیستم های روشنایی به یک فناوری رایج تبدیل شد.
