مزایای استفاده از کابل فیبر نوری
مزایای استفاده از کابل فیبر نوری
کابل فیبر نوری چیست؟
نام دیگر فیبر های نوری تار های نوری می باشد. استفاده از کابل های فیبر نوری در فاصله های طولانی یکی از مزایا و کاربردهای عمده فیبر نوری می باشد. فیبر نوری به علت ساختار و تکنولوژی که در آن به کار رفته است کاربردهای بسیار زیادی دارد از جمله استفاده در مخابرات، استفاده در بستر اینترنت، استفاده در سیستمهای کامپیوتری، استفاده در بحث های هوا فضا و سفینه های مدرن یا حتی استفاده در اتصالات بین شهری.
اجزای کابل فیبر نوری
فیبرهای نوری بر خلاف کابلهای معمولی که دارای دو بخش هسته و روکش هستند، معمولا از ۵ بخش ایجاد می‌شوند:
مزایای استفاده از کابل فیبر نوری:
هسته (Core)
بخش نازک شیشه ای که اطلاعات از طریق آن انتقال داده می شود.
روکش Cladding
بخش خارجی فیبر نوری که باعث می شود نور هایی که انعکاس پیدا می‌کنند به داخل هسته بازگردند.
روکش Coating
در فیبر نوری نقش مهمی را در استحکام فیبر، فرسودگی و تضعیف آن دارد.
همچنین فیبرها را در برابر سایش و محیط خارجی محافظت می کند.
این روکش قبل از روکش اصلی قرار گرفته است.
لازم به ذکر است که به دلیل آسیب پذیری تارهای فیبر نوری، از چند روکش نیز در آن استفاده می‌شود.
روکش داخلی Strength members
این روکش به طور معمول در کابل فیبر نوری استفاده می‌شوند.
جنس آن از نخ آرامید و میله اپوکسی فایبرگلاس (FGE) بوده و در کنار سیم فولادی ساخته شده است.
جالب است بدانید نخ آرامید پنج برابر قویتر از فولاد است.
در نتیجه این شدت نیاز برای محافظت از فیبر نوری را به خوبی نمایان می‌کند.
پوشش بیرونی Jacket
این روکش برای حفاظت فیبر نوری در برابر محیط اطراف در نظر گرفته شده است.
انواع کابل فیبر نوری
- 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
کابل های فیبرنوری چگونه عمل می کنند؟
کابل های فیبرنوری سیگنال های ارتباطی را با استفاده از پالس های نوری تولید شده توسط لیزرهای کوچک یا ال ای دی ها انتقال می دهند.
این کابل ها شامل یا یا تعداد بیشتر رشته های شیشه است که هر کدام از آن ها فقط کمی از موی انسان باریک تر هستند. مرکز هر رشته، هسته یا core نامیده می شود که مسیر نور برای حرکت را فراهم می کند. هسته یا core با یک لایه شیشه به نام cladding (روکش) که نور را انتقال می دهد احاطه شده تا از هدررفت سیگنال جلوگیری شود و به نور اجازه دهد تا در طول کابل حرکت کند.
دو نوع اولیه کابل های فیبر نوری، کابل های فیبری single mode و multi-mode هستند. کابل های single mode از رشته های بسیار باریک شیشه و یک لیزر برای تولید نور استفاده می کنند در حالی که فیبرهای multi-mode از ال ای دی برای این کار استفاده می کنند.شبکه های فیبری single mode معمولا از تکنیک های Wave Division Multiplexing (WDM) برای افزایش دادن میزان انتقال ترافیکی که می تواند در طول رشته حرکت کند، استفاده می کنند. WDM این اجازه را می دهد که نور با طول موج های مختلف ترکیب شود (multiplexing) وسپس جدا شود (de-multiplexing) و از این طریق ارتباطات متعددی از طریق یک پالس نور انجام می شود.
کاربرد کابل فیبر نوری
- کاربرد در مخابرات، یکی از مرسوم‌ترین کاربردهای کابل فیبر نوری انتقال اطلاعات توسط نور لیزر است.
-
کاربرد در حسگرها:
- استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سال‌های اخیر شروع شده‌است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره‌‌گیری می‌شود بدین ترتیب که ویژگی‌های فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازهگیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیر پذیر می‌شود.
-
کاربردهای نظامی:
- کابل فیبر نوری کاربردهای بی‌شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها، ارتباط زیردریاییها (هیدروفون) را نام برد.
-
کاربردهای پزشکی:
- کابل فیبر نوری در تشخیص بیماری‌ها و آزمایشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان دُزیمتری غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازهگیری مایعات و خون نام برد. همچنین تارهای نوری در دستگاه‌هایی به نام درون بین یا آندوسکوپ استفاده می‌شود تا به درون نای، مری، روده و مثانه فرستاده شود و درون بدن انسان به طور مستقیم قابل مشاهده باشد.
-
کاربرد فیبر نوری در روشنایی:
- از جمله کاربردهای کابل فیبر نوری که در اواخر قرن بیستم به عنوان یک فناوری روشنایی متداول شده و در چند سال قرن اخیر توسعه و رشد فراوانی پیدا کرده‌است کاربرد آن در سیستمهای روشنایی است. در این فناوری نور از منبع نوری که می‌تواند نور مصنوعی (نورلامپهای الکتریکی) و یا نور طبیعی (نور خورشید) باشد وارد فیبر نوری شده و از این طریق به محل مصرف منتقل می‌شود. به این ترتیب نور به هر نقطه‌ای که در جهت تابش مستقیم آن نیست منتقل می‌شود. امتیاز این نور که موجبات رشد سریع به کارگیری و توجه زیاد به این فناوری شده‌است این است که فاقد الکتریسیته گرما و تشعشعات خطرناک ماورای بنفش بوده (نور خالص و بی خطر) و دیگر اینکه با این فناوری می‌شود نور روز (بدون گرما و اشعه‌های ماورائ بنفش) را هم به داخل ساختمان‌ها و نقاط غیر قابل دسترسی به نور خورشید منتقل کرد.
مزایای استفاده از کابل فیبر نوری
کابل های فیبرنوری ظرفیت بیشتری دارند. میزان پهنای باندی که یک کابل فیبرنوری می تواند ارائه دهد بسیار بیشتر از این میزان در یک کابل مسی با ضخامت یکسان است. کابل های فیبر نوری به سرعت های 10، 40 و حتی 100 گیگابیت بر ثانیه می رسند.
از آن جایی که نور می تواند مسافت های خیلی طولانی ای را بدون از دست دادن قدرتش طی کنذ، بنابراین با استفاده از کابل های فیبرنوری، نیاز به استفاده از تقویت کننده های سیگنال کاهش پیدا می کند.
فیبرنوری به تداخل حساسیت کمتری دارد. یک شبکه کابلی سنتی نیاز به پوشش مخصوص برای محافظت از آن در مقابل تداخلات الکترومغناطیسی دارد. در عین حال که این پوشش ها کمک کننده هستند، برای جلوگیری از تداخلات در مواقعی که کابلهای زیادی در نار هم قرار داند کافی نیستند. خصوصیات فیزیکی شیشه و کابل های فیبری از به وجود آمدن بیشتر این مشکلات جلوگیری می کند.
در کابل های فیبرنوری خطر آتش سوزی به صفر می رسد، چراکه هیچ نوع جریان الکتریسیته ای از درون آنها عبور نمی کند.
وزن کابل های فیبرهای نوری در مقایسه با سیم های مسی بسیار کمتر است.
فیبرهای نوری جهت تبادل دیتا در حالت دیجیتال و استفاده در شبکه های رایانه ای بسیار مناسب تر هستند.
معایب استفاده از کابل فیبرنوری
- کابل فیبر نوری برای استفاده در شبکه های معمولی و کوچک بسیار پر هزینه است و مقرون به صرف نمی باشد.
- برای نصب فیبرهای نوری و تجهیزات آن به افراد متخصص و با تجربه نیاز است. اما در نصب سیم های مسی تقریبا اکثر افرادی که آشنایی کمی در این زمینه دارند، می توانند آنها را نصب و راه اندازی کنند.
- برای نصب فیبرهای نوری دقت بسیار زیادی مورد نیاز است، حتی برای قطع کردن آن در غیر این صورت زاویه شکست نور تغییر می کند و روند انتقال داده ها دچار اختلال می شود. فیبر داخل کابل بسیار شکننده است. در صورت خم کردن بیش از اندازه کابل، فیبر داخل شکسته و کابل کارایی خود را از دست می دهد، در صورتی که سیم های مسی مقاوم تر هستند .
- سیستم های ضبط و انتقال تصویر، پس از بررسی پروژه و در صورتی که تعداد و فاصله دوربین ها از مرکز کنترل زیاد باشد، استفاده از فیبر نوری منطقی و به صرفه است و تصاویر با حداقل افت کیفیت منتقل خواهند شد.
