فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری به‌نوعی  از تکنولوژی اشاره دارد که اطلاعات را به‌صورت پالس‌های نوری در امتداد رشته‌های شیشه‌ای یا پلاستیکی منتقل می‌کند. هر فیبر نوری قطری حدود یک تار موی انسان دارد و زمانی که چندین فیبر در یک کابل فیبر نوری در کنار هم قرار می‌گیرند، می‌توانند اطلاعات بیشتری را در فواصل طولانی‌تر منتقل کنند و این کار را سریع‌تر از هر ابزار دیگری انجام می‌دهند.

یک کابل فیبر نوری می‌تواند شامل تعداد متفاوتی از این رشته‌های شیشه‌ای باشد (گاهی این تعداد از چند عدد تا چند صد عدد متفاوت است). به طور کلی فیبر نوری از سه قسمت تشکیل شده است:

1. هسته: که شامل رشته نوری است.
2. روکش (Cladding): که یک لایه شیشه‌ای دیگر است و هسته را احاطه کرده است.
3. پوشش (Coating): لایه دیگری به نام لوله بافر نیز از روکش محافظت می‌کند و دارای یک پوشش بیرونی نهایی است که برای محافظت از کل کابل چندرشته‌ای طراحی شده است.

کابل‌های فیبر نوری به دلیل مزایای گسترده‌ای که نسبت به کابل‌های مسی دارند، بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرند.

از فیبرهای نوری برای انتقال داده در مسافت‌های طولانی و با کارایی بالا استفاده می‌شود. همچنین این فیبرها معمولا در خدمات مخابراتی نظیر اینترنت، تلویزیون و تلفن مورداستفاده قرار می‌گیرند. به‌عنوان‌مثال، Google از فیبر نوری در خدمات گوگل فایبر (Google Fiber) خود استفاده می‌کند و سرعت اینترنت بالاتری را برای کاربران خود فراهم می‌کند.

تاریخچه فیبر نوری

در اواخر دهه ۱۹۶۰ در بریتانیا، دکتر چارلز کوئن کائو و یکی از همکارانش تشخیص دادند که به دلیل ناخالصی‌های موجود در شیشه‌های کابل‌های فیبر نوری در آن زمان، این کابل‌ها عملکرد مناسبی نداشتند.

کابل‌های فیبر نوری اولیه، قبل از اتلاف تمام نور، قادر بودند که سیگنال‌های تلفن و تلویزیون را تنها برای ۶۵ فوت از طریق پالس‌های نور حمل کنند. اما در سال ۱۹۷۰، محققان در زمینه ارتباطات، یک فیبر نوری کاملا خالص را ایجاد کردند که طولی بیش از ۲۶۴۰ فوت داشت.

این فیبر نوری که شبیه طناب ماهیگیری برد ارتباطاتی با پهنای باند بالاتر را امکان‌پذیر ساخت. در سال ۲۰۰۹، زمانی که دکتر کائو نیمی از جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد، تخمین زده شد که تعداد کابل‌های فیبر نوری مورداستفاده در سرتاسر جهان (درصورتی‌که به‌هم‌پیوسته باشند) رشته‌ای را به طول بیش از ۶۰۰ میلیون مایل تشکیل می‌دهند.

این تکنولوژی مبتکرانه به مردم این امکان را داد که به نحو سریع‌تر و کارآمدتری ارتباط برقرار کنند و قابلیت‌های انتقال بهتری را تجربه کنند. اما بسیاری از ما حتی نمی‌دانیم که عملکرد این فیبرها چگونه است؛ بنابراین در این قسمت به نحوه عملکرد فیبرهای نوری می‌پردازیم.

عملکرد فیبر نوری چگونه است؟

فیبر نوری بر اساس اصل بازتاب داخلی کلی (TIR) عمل می‌کند. می‌توان از پرتوهای نور برای انتقال حجم عظیمی از داده‌ها استفاده کرد، اما مشکلی که در اینجا وجود دارد این است که پرتوهای نور در خطوط مستقیم حرکت می‌کنند؛ بنابراین فقط درصورتی‌که یک سیم بلند و مستقیم بدون هیچ‌گونه خمیدگی داشته باشید، می‌توانید از این مزیت بهره‌مند شوید.

برای برطرف کردن این مشکل، کابل‌های نوری به نحوی طراحی شده‌اند که تمام پرتوهای نور را به سمت داخل خم می‌کنند (با استفاده از اصل TIR). در این شرایط پرتوهای نور به طور پیوسته حرکت می‌کنند، از دیواره‌های فیبر نوری منعکس می‌شوند و داده‌ها را به طور سرتاسری منتقل می‌کنند. اگرچه گاهی سیگنال‌های نور در فواصل طولانی کاهش پیدا می‌کنند اما بسته به خلوص مواد به کار برده شده، تلفات نور در این کابل‌ها در مقایسه با کابل‌های فلزی بسیار کمتر است.

یک سیستم رله فیبر نوری از اجزای زیر تشکیل شده است:

• فرستنده: فرستنده سیگنال‌های نور را تولید می‌کند و این سیگنال‌ها را به نحوی رمزگذاری می‌کند که برای انتقال مناسب باشند.
• فیبر نوری: ابزاری برای انتقال پالس (سیگنال) نور است.
• گیرنده نوری: پالس (سیگنال) نور ارسال شده را دریافت می‌کند و آنها را رمزگشایی می‌کند تا برای استفاده مناسب باشند.
• تقویت‌کننده نوری: برای انتقال داده از راه دور ضروری است.

[relatedpost post=”247126″]

انواع کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری دارای دو نوع اصلی است:

فیبر تک حالته (Single-mode fiber):

به دلیل قطر کمتر هسته فیبر شیشه‌ای، از فیبرهای نوری تک حالته برای مسافت‌های طولانی‌تر استفاده می‌شود. قطر کوچک‌تر، استهلاک یا تضعیف (که شامل کاهش قدرت سیگنال است) را کاهش می‌دهد. دهانه کوچک‌تر این کابل‌ها، نور را به یک پرتوی منفرد ایزوله می‌کند و مسیر مستقیم‌تری را ارائه می‌دهد و سیگنال را قادر می‌سازد تا مسافت بیشتری را طی کند.

فیبر تک حالته همچنین دارای پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به فیبر چندحالته است. منبع نوری که برای فیبر تک حالته استفاده می‌شود، اغلب لیزر است. فیبر تک حالته معمولا قیمت بالاتری دارد زیرا برای تولید نور لیزر در یک دهانه کوچک‌تر، به محاسبات دقیقی نیاز است.

فیبر چندحالته (Multimode fiber):

از فیبر چندحالته برای مسافت‌های کوتاه‌تر استفاده می‌شود. علت این امر این است که دهانه بزرگ‌تر هسته این فیبر، باعث می‌شود سیگنال‌های نور در طول مسیر به میزان بیشتری منعکس و بازتاب شوند. قطر بزرگ‌تر، این امکان را فراهم می‌کند که چندین پالس نوری در یک‌زمان از طریق کابل ارسال شوند که این موضوع منجر به انتقال داده بیشتری می‌شود. البته این ویژگی همچنین به این معناست که احتمال ازدست‌دادن سیگنال، کاهش یا تداخل بیشتری در این کابل‌ها وجود دارد. فیبرهای نوری چندحالته معمولا از یک LED برای ایجاد پالس نور استفاده می‌کنند. فیبر چند حالته خود به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود که در ادامه بررسی می‌کنیم:

فیبر نوری با ضریب شکست مرحله‌ای یا تدریجی (Graded Index Fiber):

فیبر نوری با ضریب شکست تدریجی رایج‌ترین نوع فیبر چندحالته است که امروزه مورداستفاده قرار می‌گیرد. در این نوع فیبر، نوری که نزدیک به محور مرکزی حرکت می‌کند حرکت کندتری نسبت به نوری دارد که نزدیک به روکش (Cladding) حرکت می‌کند. این وضعیت منجر به دسته‌بندی بهتر پرتوهای نور می‌شود؛ بنابراین، ضریب شکست به طور تدریجی از محور مرکزی به سمت روکش کاهش پیدا می‌کند.

فیبر نوری با ضریب شکست پله‌ای (Step Index Fiber):

در این نوع فیبر چندحالته، نور در مسیرهای مختلفی به‌صورت زیگزاگی و مستقیم حرکت می‌کند و از روکش منعکس می‌شود. نتیجه این می‌شود که “حالت‌های” مختلف نور در زمان‌های متفاوتی به انتهای دیگر فیبر می‌رسند. وقتی حالت‌های مختلف شروع به منتشر شدن می‌کنند، سیگنال مقداری از شکلی که داشته را از دست می‌دهد.

کابل‌های فیبر نوری از چه چیزی ساخته شده‌اند؟

معمولا کابل‌های فیبر نوری از مواد و اجزای متعددی ساخته می‌شوند. اما رشته‌های موجود در هسته اغلب از ترکیبی از شیشه (سیلیکا) و/ یا پلاستیک ساخته می‌شوند.

فیبر نوری پلاستیکی:

به علت انعطاف‌پذیری بیشتر، وزن سبک‌تر، مقاومت بیشتر در برابر خم شدن و ضربه، فیبرهای نوری پلاستیکی انتخاب مقرون‌به‌صرفه‌تری هستند و کار با آنها آسان‌تر است. این فیبرها اغلب در شرایطی استفاده می‌شوند که نرخ و سرعت انتقال پایین‌تر مشکل‌ساز نیست، و خطر تنش مکانیکی کمتر است (همچون شبکه‌های خانگی، صنعتی یا خودروسازی که سرعت و طول کمتری دارند).

فیبر نوری شیشه‌ای:

فیبرهای نوری شیشه‌ای ظریف‌ترند. این به این معناست که نمی‌توان آنها را برش داد، تعمیر کرد یا به طور مداوم حرکت داد. به همین خاطر این کابل‌ها برای موقعیت‌هایی که به سطوح بالایی از انعطاف‌پذیری نیاز است، مناسب نیستند.

بااین‌حال، کابل‌های فیبر نوری شیشه‌ای استحکام مکانیکی بالایی دارند و مقاومت مناسبی در برابر اکثر مواد شیمیایی، رطوبت، نوسانات دما و محیط‌های با دمای شدید از خود نشان می‌دهند.

مزایا و معایب فیبرهای نوری

در جهان توسعه‌یافته امروز، فیبرهای نوری به دلیل مزایایی که نسبت به انتقال الکتریکی دارند تا حد زیادی جایگزین کابل‌های مسی شده‌اند.

مزایا:

کیفیت اتصال:

فیبرهای نوری در برابر تداخل الکترومغناطیسی، مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهند و نرخ خطای بیت پایینی دارند. تداخل الکترومغناطیسی (EMI) نوع اختلال است که ناشی از تابش الکترومغناطیسی از یک منبع خارجی است. این اختلال می‌تواند عملکرد یک کابل فلزی معمولی را مختل کند یا آن را کاهش دهد. هر جسمی که جریان‌های الکتریکی را حمل می‌کند (همچون خطوط برق یا حتی خورشید) می‌تواند تداخل ایجاد کند. فیبرهای نوری در برابر خوردگی نیز مقاوم هستند.

پهنای باند بسیار بالا:

هیچ ابزار انتقال داده مبتنی بر کابل دیگری را نمی‌توانید پیدا کنید که پهنای باندی همچون فیبر نوری داشته باشد. حجم داده‌ای که کابل‌های فیبر نوری در هر واحد از زمان ارسال می‌کنند بسیار بیشتر از کابل‌های مسی است.

امکان انتقال سیگنال در مسافت‌های طولانی‌تر:

فیبرهای نوری اتلاف توان کمتری ایجاد می‌کنند که همین ویژگی امکان انتقال سیگنال را در فاصله طولانی‌تری نسبت به کابل‌های مسی فراهم کرده است.

اندازه کوچک:

کابل‌های فیبر نوری قطر بسیار کمی دارند. برای مثال قطر کابل یک فیبر چندحالته OM3 حدود ۲ میلی‌متر است که بسیار کمتر از قطر کابل کواکسیال مسی است.

وزن سبک:

ازآنجایی‌که کابل‌های فیبر نوری از شیشه یا پلاستیک ساخته شده‌اند و از کابل‌های مسی نازک‌ترند، وزن پایین‌تری دارند. این موضوع باعث شده حمل آنها برای نصب آسان‌تر باشد.

افزایش آسان پهنای باند:

با استفاده از کابل فیبر نوری می‌توان تجهیزات جدیدی را به زیرساخت کابل موجود اضافه کرد. علت این امر این است که کابل‌های نوری می‌توانند ظرفیت بسیار گسترده‌تری را نسبت به کابل اولیه ایجاد کنند. علاوه بر این، فناوری WDM (مالتی پلکس کردن بر اساس تفکیک طول موج)، از جمله CWDM و DWDM، کابل‌های فیبر نوری را قادر ساخته تا بتوانند پهنای باند بیشتری را در خود جای دهند.

امنیت بالا:

ایمنی یکی از نگرانی‌های اساسی در کسب‌وکارهای امروزی است. افزایش فروش فیبرهای نوری عمدتا به‌خاطر بالارفتن آگاهی در مورد امنیتی است که در خصوص انتقال داده فراهم می‌کنند. به‌محض وقوع کوچک‌ترین مشکل یا نقص در این فیبرها، خیلی سریع می‌توان آن را تشخیص داد زیرا هر اختلال فیزیکی جزئی در سیستم، باعث به مشکل خوردن کل سیستم می‌شود.

علاوه بر این شنود فیبرهای نوری دشوار است. ازآنجایی‌که این فیبرها انرژی الکترومغناطیسی را ساطع نمی‌کنند، شنود آنها آسان نیست. به همین علت است که این فیبرها امن‌ترین گزینه موجود برای حمل داده‌های حساس هستند.

معایب فیبر نوری:

اگرچه انتقال داده توسط فیبر نوری مزایای زیادی را به همراه دارد، اما این روش با معایبی همراه است که نمی‌توانیم از آنها آن غافل شویم. در این قسمت به برخی از این معایب اشاره کرده‌ایم:

شکنندگی:

کابل‌های فیبر نوری معمولا از شیشه ساخته شده‌اند که این موضوع باعث شده شکننده‌تر از سیم‌های برق باشند. علاوه بر این، شیشه می‌تواند تحت تاثیر برخی مواد شیمیایی از جمله گاز هیدروژن قرار بگیرد (مشکلی که در کابل‌های زیر آب رایج است). همین موضوع باعث شده که در صورت کار گذاشتن آنها در زیر زمین، به مراقبت بیشتری نیاز داشته باشند.

نصب دشوار:

اتصال کابل‌های فیبر نوری آسان نیست و این کابل‌ها به نصب ماهرانه توسط کارشناسان نیاز دارند. اگر این کابل‌ها را بیش از حد خم کنید، می‌شکنند. علاوه بر این در حین نصب یا فعالیت‌های ساخت‌وساز، این کابل‌ها تا حد زیادی در معرض بریده شدن یا آسیب‌دیدن قرار دارند. همه این‌ها باعث شده‌اند که پروسه نصب کابل‌های فیبر نوری دشوار باشد. این کابل‌ها همچنین هزینه نصب بالایی دارند.

تضعیف و پراکندگی:

با افزایش فاصله انتقال داده، احتمال ضعیف و پراکنده شدن نور وجود دارد. به همین خاطر ممکن است به اجزای نوری اضافی همچون EDFA (تقویت‌کننده فیبر نوری اربیوم اندود شده) نیاز باشد.

معمولا به تجهیزات ویژه‌ای نیاز دارد:

برای اطمینان از کیفیت انتقال فیبر نوری، به یک سری تجهیزات خاص همچون OTDR (بازتاب‌سنج نوری) نیاز است. همچنین برای بررسی این که فیبر نوری به‌درستی کار می‌کند، به تجهیزات تخصصی و گران قیمتی مانند پروب‌های نوری و توان‌سنج (پاورمتر) در بیشتر نقاط انتهایی فیبر نیاز است.

کاربردهای فیبرهای نوری

از فیبرهای نوری علاوه بر انتقال داده در تلویزیون، اینترنت، کامپیوتر و… برای موارد زیر نیز استفاده می‌شود. در این قسمت به برخی از رایج‌ترین کاربردهای این فیبرها اشاره کرده‌ایم:

پزشکی:

از کابل‌های فیبر نوری به طور گسترده در زمینه پزشکی برای اهداف تشخیصی و جراحی استفاده می‌شود. این فیبرها به طور چشمگیری راحتی بیماران را افزایش می‌دهند و زمان بهبودی را کاهش می‌دهند. ارتباط نوری در آندوسکوپی (روش‌های جراحی غیر نفوذی) یک امر حیاتی است. در این پروسه، از یک فیبر نوری کوچک برای روشن‌کردن ناحیه جراحی استفاده می‌شود. فیبرهای نوری این امکان را فراهم می‌کنند که تعداد و اندازه برش‌ها در این پروسه کاهش پیدا کنند.

از فیبرهای نوری در تحقیقات زیست‌پزشکی و میکروسکوپی نیز استفاده می‌شود. علاوه بر این می‌توان از این فیبرها برای پروسه‌های جراحی کم تهاجمی نیز استفاده کرد. طی این پروسه‌ها، فیبرهای کوتاه و بسیار نازک به طور مستقیم در سوزن‌های زیرپوستی، کاتترها و سایر ابزار قرار می‌گیرند.

تزئینات و نورپردازی:

از دیرباز نورپردازی LED یکی از رایج‌ترین کاربردهای تکنولوژی فیبر نوری در محیط خانه یا محل کار بوده است. باتوجه‌به توانایی فیبر نوری برای انتقال داده‌ها به شیوه‌ای بسیار واضح و فراگیر در طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها و الگوها، امروزه از این فیبرها در پروژه‌های نورپردازی و تزئینی (از جمله در تزئین درخت کریسمس) استفاده می‌شود.

علاوه بر این، نورپردازی LED فیبر نوری نسبت به لامپ‌های استاندارد، برق بسیار کمتری مصرف می‌کند. همین موضوع باعث شده که این فیبرها به گزینه‌ای سازگار با محیط‌زیست و مقرون‌به‌صرفه تبدیل شوند. امروزه، می‌توانید نورپردازی‌های فیبر نوری را خریداری کنید که برای طیف وسیعی از کاربردها (از محیط‌های خانگی گرفته تا محل کار) ایمن هستند، زیرا حامل جریان الکتریکی نیستند و نسبت به گزینه‌های قدیمی، در برابر سایش، آسیب و تخریب، مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند.

خودروسازی:

امروزه، بسیاری از پیشرفت‌های پیوسته که در زمینه بهبود تجربه رانندگی و سازگاری خودرو ایجاد شده‌اند، در زمینه الکترونیک خودرو رخ داده‌اند.

جای تعجب نیست که فیبر نوری خودرو توانسته نقش بسیار اساسی ای در بهبود این نوآوری‌ها و ارتقاء پیشرفت در بسیاری از این زمینه‌ها ایفا کند. برای مثال امروزه تقاضا برای نصب سیستم‌های سرگرمی دیجیتال باکیفیت در خودرو بسیار بالا رفته است. این سیستم‌ها ممکن است بارهای داده بسیار سنگینی را تولید کنند که سیم‌های مسی قادر به انتقال موثر آنها نیستند.

خوشبختانه کابل‌های فیبر نوری به‌خوبی قادر به پاسخگویی به چنین چالش‌های خودرویی هستند. این کابل‌ها نه‌تنها وزن سبکی دارند و در فضا صرفه‌جویی می‌کنند، بلکه این نرخ داده بالا را به‌سرعت از نقطه A به نقطه B منتقل می‌کنند. درحالی‌که در برابر چالش‌های محیطی نیز مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهند و ایمنی فوق‌العاده‌ای را در برابر تداخل ارائه می‌دهند.

این عوامل همچنین باعث شده‌اند که فیبرهای نوری انتخابی عالی برای انواع نورپردازی، عیب‌یابی و سایر ویژگی‌های ایمنی حیاتی باشند که به انتقال مطمئن سیگنال‌ها و داده‌ها بین فرستنده‌ها، گیرنده‌ها و نمایشگرهای واقع در هر نقطه از خودرو نیاز دارند.

سنسورهای فیبر نوری:

سنسورها یا حسگرهای فیبر نوری معمولا دارای یک فیبر نوری متصل به منبع نور هستند. ازآنجایی‌که فیبرهای نوری از مواد بسیار ظریف و نازک ساخته شده‌اند برای تشخیص و دسترسی به مناطق دور از دسترس و فضاهای تنگ مفیدند.

سنسورهای فیبر نوری را می‌توان برای اهداف مختلفی مورداستفاده قرارداد. در تست خواص مکانیکی، از سنسورهای فیبر نوری برای اندازه‌گیری کرنش مکانیکی استفاده می‌شود. از این سنسورها می‌توان برای اندازه‌گیری شتاب، سرعت، فشار، دما و جابه‌جایی نیز استفاده کرد.

امور نظامی و فضایی:

ازآنجایی‌که کابل‌های فیبر نوری، امکان انتقال داده با امنیت بالا را فراهم کرده‌اند برای کاربردهای نظامی و علوم هوافضا نیز انتخاب مناسبی هستند.

امور تلفنی و مخابرات:

به لطف تکنولوژی مدرن فیبرهای نوری، برقراری تماس‌های داخل کشور یا بین‌المللی هیچ‌وقت به این آسانی نبوده است. ارتباطات فیبر نوری، امکان اتصال سریع‌تر و مکالمات واضح‌تر را بدون هیچ‌گونه تاخیری فراهم کرده‌اند.

کانکتور کابل فیبر نوری

همچون هر کابل دیگری، برای اتصال کابل‌های فیبر نوری به تجهیزات گوناگون، به کانکتورها یا اتصال‌دهنده‌های مخصوصی نیاز است. چندین نوع کانکتور مختلف در بازار موجود است. برای این که از اتصال موفق فیبر نوری اطمینان حاصل کنید باید نوع درستی را انتخاب کنید. انتخاب کانکتور در مرحله اول به تجهیزات و فیبر نوری مورداستفاده بستگی دارد. برخی از رایج‌ترین انواع کانکتور کابل فیبر نوری عبارت‌اند از:

کانکتور SC:

کانکتورهای SC پرکاربردترین نوع کانکتور کابل فیبر نوری هستند. این کانکتورها یک فرول ۲.۵ میلی‌متری دارند و از یک حرکت فشاری کششی ساده برای چفت و محکم شدن روی کابل استفاده می‌کنند. این کانکتورها چندکاره و کارآمد هستند و قابل‌استفاده برای طیف وسیعی از محیط‌ها هستند.

کانکتور LC:

کانکتورهای LC نوعی از کانکتورهای کوچک و جمع‌وجور هستند و برای استفاده در موقعیت‌هایی که محدودیت فضا وجود دارد، ایده‌آل هستند. این کانکتورها دارای یک فرول ۱.۲۵ میلی‌متری هستند و از نظر اندازه نصف کانکتور استاندارد SC هستند.

کانکتور FC:

کانکتور FC اولین اتصال‌دهنده فیبر نوری بود که از فرول سرامیکی استفاده کرد. این کانکتورها، هسته فیبر را به طور دقیق در موقعیت مناسبی نسبت به فرستنده و گیرنده قرار می‌دهند و آن را در جای خود قفل می‌کنند. امروزه کانکتورهای SC و LC که ارزان‌ترند و نصب ساده‌تری دارند تا حد زیادی جایگزین کانکتورهای FC شده‌اند، اما کانکتورهای FC به علت گیره نگهدارنده محکمی که دارند همچنان در محیط‌هایی با لرزش بالا ترجیح داده می‌شوند.

کانکتور ST:

اگرچه کانکتورهای ST همچنان در بسیاری از شرایط استفاده می‌شوند، اما نسبت به کانکتورهای LC و SC به میزان کمتری مورداستفاده قرار می‌گیرند. این کانکتورها دارای یک فرول ۲.۵ میلی‌متری هستند و یک اتصال سرنیزه ایمن نیز دارند.

مزایای کانکتورهای کابل‌ فیبر نوری

استحکام:

این کانکتورها قادرند که سطوح بالایی از فشارهای محیطی و مکانیکی را تحمل کنند.

اندازه کابل:

امکان استفاده از این کانکتورها با طیف گسترده‌ای از کابل‌ها وجود دارد. می‌توانید از آنها برای کابل‌هایی با قطرهای مختلف (از بزرگ گرفته تا کوچک) استفاده کنید.

اتصالات چندگانه:

می‌توانید یک یا چند کابل (حداکثر ۲۴ کابل) را تنها در یک کانکتور قرار دهید.

مراقبت از فیبرهای نوری

برخلاف کابل‌های مسی، اتصالات فیبر نوری، به‌ندرت به دلیل آسیب و یا شکستن کابل از بین می‌روند. بااین‌حال امکان اختلال یا حتی قطع سیگنال نوری توسط گردوغبار، آلودگی و سایر آلاینده‌ها وجود دارد. ازآنجایی‌که کابل‌های فیبر نوری هسته کوچکی دارند (خصوصا کابل‌های تک حالته ۹ میکرومتری)، حتی یک گردوغبار ۱-۲ میکرومتری باعث ازدست‌دادن سیگنال نوری قابل‌توجهی می‌شود. حتی اگر هنگام کار با کابل، مقداری روغن از انگشتتان به کابل بچسبد، این پتانسیل را دارد که اتصال فیبر را خراب کند.

اتصالات فیبر را می‌توانید به روش مرطوب یا خشک تمیز کنید:

• برای تمیزکردن به روش مرطوب، یک‌تکه کاغذ لنز پاک‌کن را چند بار تا کنید و آن را روی یک سطح صاف قرار دهید. سپس چند قطره ایزوپروپیل الکل (الکل مالشی) را روی کاغذ بریزید تا جایی که برای تمیزکردن آماده شود. برای تمیزکردن هسته فیبر، کانکتور را به‌صورت عمودی نگه دارید و انتهای آن را به‌آرامی روی کاغذ لنز فشار دهید و در همین حین آن را به شکل هشت انگلیسی روی کاغذ حرکت دهید. این حرکت را چند بار تکرار کنید. در نهایت با یک دستمال مرطوب بدون پرز، هرگونه تجمع حلال را پاک کنید.
• تمیزکردن اتصالات فیبر نوری به روش خشک، مشابه روش مرطوب است و شامل یک پاک‌کننده بدون پرز (بدون افزودن حلال) یا یک پاک‌کننده مخصوص اتصالات فیبر است. ازآنجایی‌که روش‌های تمیزکردن خشک تا حدی ساینده هستند، گزینه دوم توصیه می‌شود. زیرا به علت وجود یک لایه پد، احتمال آسیب‌دیدن هسته فیبر را کاهش می‌دهد.

سوالات متداول

چه عواملی باعث تضعیف یا کاهش توان فیبرهای نوری می‌شوند؟

عوامل زیر باعث تضعیف توان فیبر نوری می‌شوند:

• جذب نور
• پراکنده شدن نور
• اثر موج بر (Waveguide)

اثر رامان چیست؟

پراکندگی رامان یا اثر رامان شامل تغییر در طول موج نور است که زمانی رخ می‌دهد که مولکول‌ها، پرتوی نور را منحرف می‌کنند.

این نوع کابل‌ها تا چه فاصله‌ای می‌توانند سیگنال را حمل کنند؟

فاصله انتقال سیگنال به نوع کابل، طول موج و خود شبکه بستگی دارد. محدوده‌ای که کابل‌های چندحالته با سرعت ۱۰ گیگابایت بر ثانیه، سیگنال را حمل می‌کنند معمولا حدود ۹۸۴ فوت است و این محدوده برای کابل‌های تک حالته، حدود ۲۵ مایل است. اگر نیاز بود که سیگنال در بازه طولانی‌تری حمل شود، می‌توانید از آمپلی‌فایرها (تقویت‌کننده‌های) نوری برای بازسازی و تصحیح خطای سیگنال استفاده کنید.

آیا می‌توان فیبر تک حالته و چندحالته را در یک شبکه با هم ترکیب کرد؟

ایجاد سیستمی که هم از فیبر تک حالته و هم از فیبر چندحالته استفاده می‌کند، تنها در صورتی ممکن است که از یک سیستم سوئیچینگ (همچون Extron FOX Matrix) استفاده کنید که از هر دو نوع فیبر پشتیبانی می‌کند. برای این منظور، فیبر تک حالته باید به یک پورت تک حالته و فیبر چندحالته باید به یک پورت چندحالته متصل شود. اتصال مستقیم فیبر تک حالته و چندحالته توصیه نمی‌شود زیرا تفاوت در اندازه هسته، باعث بروز تلفات در سیستم می‌شود.

این کابل چقدر عمر می‌کند؟

همان‌طور که گفته شد کابل‌های فیبر نوری بسیار بادوام هستند. عمر متوسط ​​یک‌رشته فیبر نوری حدود ۲۵ سال است. این فیبرها عمر طولانی‌تری از سیم‌های مسی دارند. بااین‌حال، ممکن است در طول زمان به دلیل بروز پدیده‌ای به نام خستگی ساکن (Static Fatigue)، کمی شکننده شوند. فیبرهایی با مقاومت کششی بالا و دارای طراحی کابل، اثرات نامطلوب خستگی ساکن را تا حدی کاهش می‌دهند.

آیا نور فیبر نوری می‌تواند منجر به بروز آسیب شود؟

اگرچه نور مورداستفاده برای انتقال فیبر نوری در محدوده مادون‌قرمز است و با چشم انسان قابل‌مشاهده نیست، اما همچنان می‌تواند منجر به بروز آسیب شود. نور لیزر نوعی پرتوی متمرکز است که می‌تواند باعث صدمه یا کوری شود. اگر نمی‌دانید که فیبر دارای منبع نور فعال است یا نه از نگاه‌کردن به آن خودداری کنید.

چگونه فیبرهای نوری شکسته را تعمیر می‌کنند؟

روش‌های رایج برای تعمیر فیبرهای نوری شکسته شامل اتصال فیوژن (جوش فیبر نوری)، اتصال مکانیکی یا اتصال کانکتور هستند. این که کدام روش مناسب‌تر است به بودجه، نوع کاربرد، تجهیزات موجود و مهارت‌های تعمیرکار بستگی دارد. در اکثر موارد برای تعمیر از اتصال فیوژن یا اتصال مکانیکی استفاده می‌شود. از اتصال کانکتور معمولا زمانی استفاده می‌شود که یک قطعه یا دستگاه دیگر باید به‌صورت هم‌تراز با فیبر نصب شود.

اتصال مکانیکی چیست؟

اسپلایس یا اتصال مکانیکی (Mechanical Splice) ابزاری است که دو انتهای فیبر را در یک موقعیت دقیقا هم‌تراز نگه می‌دارد تا امکان عبور نور از یک فیبر به فیبر دیگر را فراهم کند. در این روش برای نگه‌داشتن هسته‌ها در کنار هم از ژل مخصوص جوش مکانیکی (Index Matching Gel) استفاده می‌شود.

اتصال فیوژن چیست؟

اسپلایس یا اتصال فیوژن شامل استفاده از یک دستگاه جوش دهنده برای هم‌تراز کردن فیبرها و جوش دادن یا متصل کردن آنها با استفاده از یک قوس الکتریکی است. این روش نوعی اتصال با تلفات بسیار جزئی را فراهم می‌کند که نسبت به اتصال مکانیکی مزایای بیشتری دارد. بااین‌حال، تجهیزاتی که برای اتصال فیوژن مورد نیازند هزینه بسیار بالاتری دارند.

آیا کابل‌های فیبر نوری در معرض آتش گرفتن قرار دارند؟

یکی از مواردی که به فیبر نوری کمک کرد تا محبوبیت بیشتری در دنیای تجارت کسب کند، استفاده از سیگنال‌های نوری به‌جای سیگنال‌های الکتریکی بود. این فیبرها علاوه بر این که امکان تجربه اینترنت سریع‌تری را برای کسب‌وکارها فراهم کردند، مشکل داغ شدن بیش از حد (که در آن زمان از مشکلات رایج کابل‌های مسی بودند) را نیز از بین بردند.

نور هنگام عبور از این کابل‌ها، گرما تولید نمی‌کند. به همین خاطر بدون شک، کابل‌های فیبر نوری در مقایسه با کابل‌های مسی مشابه، به میزان کمتری دچار آتش‌سوزی می‌شوند.

برای بررسی قیمت و خرید انواع مودم و روتر می‌توانید به فروشگاه نورنگار مراجعه کنید.