فیبر نوری (Optical Fiber)و یا تار نوری به رشته‌های باریک و شیشه مانند گفته می‌شوند که می‌تواند نوری که از یک سز آن وارد شده از از سر دیگر خارج نماید. این نوع کابل بسیار پرکاربرد هستند زیرا دارای پهنای باند بیشتر و همچنین می‌توانند داده‌های مانند صدا، تصویر، صوت و داده‌های دیگر را به راحتی با پهنای باند بسیار بالا و همچنین 10 گیگا بیت بر ثانیه و حتی بیشتر را انتقال دهند.
از این نوع کابل به دلیل پهنای باند بالاتر و همچنین سرعت انتقال بیشتر نسبت به کابل‌های مسی برای شبکه‌های مخابرات و ماهواره‌ها استفاده می‌شوند. در ادامه به انواع این نوع کابل و همچنین موارد کاربرد فیبر نوری خواهیم پرداخت.برای تهیه کابل با قیمت و کیفیت مناسب میتوانید به کارخانه تولید سیم و کابل در اصفهان مراجعه و خرید خود را انجام دهید.
کاربردهای فیبر نوری
این نوع کابل به دلیل اینکه‌ی تکنولوژی جدید محسوب می‌شود دارای کاربردهای زیادی است که در ادامه به برخی از مهم‌ترین های آن اشاره خواهیم کرد.
فیبر نوری به عنوان یک حسگر
این نوع کابل کاربردهای زیادی در سنجش از راه دور دارد. که می‌توان از خود کابل بع عنوان یک حسگر نیز استفاده کرد. از فیبر نوری به عنوان یک وسیله جهت اتصال یک حسگر غیر فیبر نوری به یک سیستم سنجش استفاده می‌شود.
این کاربرد برای اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی مانند موارد زیر بر شمرد:
- جریان الکتریکی
- تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس فشار
- حرارت
- سطح مایعات
- میدان مغناطیسی
- جا به جایی
- آلودگی آب‌های دریا
- کاربرد فیبر نوری در پزشکی
فیبر نوری در پزشکی:
این نوع کار در پزشکی هم کاربرد زیادی دارد. برای مثال برای تشخیص برخی از بیماری‌ها و حتی آزمایش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از این کابل برای جراحی لیزری برای شناسایی برخی از نارسایی‌ها در داخل بدن، در دندان پزشکی، اندازه گیری مایعات و خون و دستگاه‌های آندوسکوپی از این تارها استفاده می‌شود.
فیبرنوری و روشنایی
از دیگر کاربردهای این کابل که در سال‌های اخیر که بیشتر نیز توسعه یافته است استفاده در سیستم روشنایی است. نحوه کار به این صورت است که نور از منبعی ک می‌تواند طبیعی باشد مثل خورشید و یا یک منبع مصنوعی مانند لامپ‌های الکتریکی وارد این محصول می‌شود و به محل مصرف انتقال پیدا می‌کند. از این طریق می‌توان نور را به شرطی که در جهت مستقیم تابش نباشد انتقال داد. یکی از مزیت‌های این تکنولوژی نور انتقال یافته فاقد تشعشعات خطرناک ماوراء بنفش می‌باشد.
کاربرد های نظامی
با توجه به سرعت بالای انتقال اطلاعات و داده‌ها از این نوع کابل در صنایع دفاعی بسیار استفاده می‌شود برخی از کاربردهای این کابل برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها، ارتباط زیر دریایی‌ها و کاربرد در تجهیزات نظامی است.
انواع کابل فیبر نوری
فیبرهای نوری به دو دسته تقسیم می شوند :
- تک حالتی (single mode)
- چند حالتی (multi-mode)
فیبر نوری تک حالتی:
فیبر نوری تک حالتی داری قطر بسیار کوچکی است که می‌تواند تنها یک اشعه نور را در فاصله 1310 nm یا 1550nm انتقال دهد. از این نوع کابل برای فواصل طولانی و برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شوند. زیرا نور در هسته‌ی فیبر نوری single mode جا به جا می‌شود، یک انعکاس مختصر تولید می‌شود. این باعث می‌شود که ضریب استهلاک فیبر کاهش پیدا کند و این توانایی را ایجاد می‌کند که سیگنال بتواند جلوتر برود.
فیبر نوری چند حالتی:
این نوع کابل دارای هسته‌ای بزرگ‌تری نسبت به تک حالتی دارند و می‌توانند چند حالت را به صورت همزمان مدیریت کنند. در نتیجه پتانسیل انتقال داده‌های بیشتری را در یک زمان دارا می‌باشد. این نوع کابل برای انتقال داده‌ها و برنامه‌های کاربردی برای فواصل کوتاه در شبکه‌های LAN مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا. این باعث می‌شود که انعکاس نور و پراکندگی و نرخ استهلاک بیشتری ایجاد شود، که باعث کاهش کیفیت سیگنال در فاصله‌ی طولانی می‌شود.
با توجه به توضیحات بالا متوجه شدید که فیبر تک حالتی و چند حالتی به هم متفاوت هستند و برای موارد خاص خود کاربرد دارند.
این تفاوت‌ها را می‌توان به انتشار نور، بصری و هزینه‌های گسترش در نظر گرفت که در ادامه بیشتر توضیح خواهیم داد که کدام گزینه برای شما بهتر است.
مهم‌ترین عاملی که باید در انتخاب فیبر نوری نظر بگیریم فاصله است. به عنوان مثال در داخل دیتاسنتر، طبیعی است که از کابل multi-mode استفاده کنید که تا فاصله 300 متر و 400 متر برای شما مناسب است. اگر فاصله‌ی کابل کشی شما طولانی است، میتوانید از کابل single-mode استفاده کنید (تا فاصله‌ی 10 کیلومتر- 40 کیلومتر – 80 کیلومتر و حتی بیشتر). فقط کافی است که شما از اپتیک مناسب برای فاصله‌ی مورد نظر خود استفاده کنید.
جنس فیبر نوری
همان‌طور که در بالا اشاره شد فیبر نوری نوارهای رشته‌ای ظریف از جنسی شفاف می‌باشند که برای انتقال اطلاعات با ایمنی بالا استفاده می‌شوند.
هسته مرکزی این نو کابل که بخش انتقال دهنده نور است از ترکیبات شفاف سلیس و ژرمانیوم ساخته می‌شود.
روکش استفاده شده بر روی فیبر نوری بسته به هسته آن از جنس‌های مختلفی تشکیل و تولید می‌شود. حتی در برخی از موارد فیبرها به دور هم تنیده می‌شوند و توسط یک غلاف از جنس‌های مختلف محافظت می‌شوند.
بیشتر بخوانید: کاربرد نانو در صنعت تولید سیم و کابل
ساختار فیبر نوری
معمولاً کابل فیبر نوری از سه بخش تشکیل شده است.
هسته: یک نوار نازک شیشه‌ای بسیار ظریف که داده‌های نوری در آن حرکت می‌کنند.
روکش: برای حفاظت کابل از روکش استفاده می‌کنند. اما در این بستر برای اینکه باعث برگشت نور منعکس شده به هسته شود از روکش استفاده می‌کنند. و دورتادور هسته را در بر می‌گیرد.
بافر رویه (Buffer coating) روکش پلاستیکی که باعث حفاظت فیبر در مقابل موارد آسیب پذیر مثل رطوبت و یا.. می‌شود.
مزایای فیبر نوری در مقایسه با سیم‌های مسی
استفاده از فیبر نوری بسیار مقرون به صرفه‌تر است زیرا مواد اولیه این کابل نسبت به مسی ارزان‌تر است.
قطر این نوع کابل نسبت به مسی بسیار کمتر است اما پهنای باند آن بیشتر می‌باشد.
یکی دیگر از مزایای این نوع آبل این است که بسیار انعطاف پذیر تر از نوع مسی هستند همچنین مقاومت بیشتری در برابر فرسودگی و رطوبت دارند.
یکی از مزایای مهمی که این نوع کابل نسبت به نوع مسی دارد این است که ارسال اطلاعات به وسیله این بستر بسیار ایمن آیت و پراکنده نمی‌شود. همچنین راه یابی و شنود به این نوع کابل سخت و دشوار است. در صورت شنود مدیریت و رفع این مورد بسیار آسان می‌باشد زیرا نور از کابل نشت می‌دهد.
انتقال داده فیبرها بسیار قابل اعتماد و مصون از بسیاری از عوامل محیطی که کابل مسی را تحت تأثیر قرار می‌دهد می‌باشد. جنس هسته از شیشه بوده که عایق می‌باشد و هیچ جریان الکتریکی نمی‌تواند در آن جریان یابد.
فیبر نوری از مس ارزان‌تر و حتی مقاوم‌تر می‌باشد. هم مقاومت کششی آن حدوداً ۱۰ برابر کابل مسی می‌باشد.
ظرفیت فیبر نوری
ظرفیت نوری بسته به نوع استفاده برای ارگان‌ها و یا سازمان‌ها متفاوت می‌باشد. همچنین برای هر شهری پهنای باند توسط فیبر نوری اختصاص می‌یابد که بسته به جمعیت و… این پهنای باند متغیر است.
