Technical information
1390/08/20 00:00

فیبر نوری چیست؟

آشنایی با فیبر نوری
تفاوت کابل های فیبر نوری و کابل مسی

با پیشرفت تکنولوژی، اختراع و نوآوری های متعدد در صنایع مختلف وجود داشته است. یکی از آنها استفاده از کابل های فیبرنوری است که توانسته است برجستگی زیادی در بازار نسبت به کابلهای مسی بدست آورد. بهتر است بدانیم علت این برجستگی و گسترده شدن این نوع کابلها چیست و تفاوت ان با کابل مسی چه میباشد.
کابل مسی تشکیل شده از عنصر مس است. اندازه کابل بستگی به هدف استفاده از آن دارد که برای محافظت از یک پوشش مخصوص استفاده میشود. کابلهای مسی اطلاعات را از طریق سیگنالهای الکتریکی منتقل میکند همانند سیمهای معمولی تلفن ، یا بلندگو و یا کابل کامپیوترکه از سالهای قبل تا کنون رواج داشته است.
فیبر نوری شامل رشته های پلاستیکی و یا شیشه ای برای انتقال داده ها یا اطلاعات دیجیتالی با استفاده از نور به جای برق است. در فیبر نوری از پالسهای نوری که در شیشه یا پلاستیک فرستاده می شوند بجای سیگنالهای الکتریکی استفاده می شود. تفاوت این دو نوع کابل دقیقا در همین نکته است که فیبر نوری با اینکه نمیتواند برق را انتقال دهد ولی عملکرد بسیار بالایی دارد.
فیبر نوری در مقایسه با سیمهای مسی، دارای این مزایا است:
تضعیف کمتر سیگنال : کابل فیبر نوری به طور کامل در برابر تداخل الکترو مغناطیسی چیزی که بسادگی کابلهای مسی را تحت تاثیر قرار میدهد مقاوم است.همچنین کابلهای فیبر نوری خیلی کمتر از کابلهای مسی تحت تاثیر میرایی(ضعیف شدن سیگنالها پس از مدتی حرکت کردن در سیم) قرار دارند.در کابلهای مسی بعد از 100 تا 500 متر بسته به نوع کابل سیگنال آنقدر ضعیف میشود که در مقصد دیگر قابل خواندن نیست یعنی Dataی اولیه دیگر قابل بازیافت نیست. بعضی از انواع کابلهای فیبر نوری میتوانند تا مسافت 120 کیلومتر را بدون اینکه سیگنالها بیش از اندازه ضعیف بشوند، حمل کنند.

امنیت بالا در انتقال : کابل فیبر نوری به طور ذاتی دارای امنیت بیشتری نسبت به کابلهای مسی است.چون غیر ممکن است بدون اینکه بر روی ارتباط نرمال یک لینک فیبر نوری اثر بگذاریم یک انشعاب فرعی از آن بگیریم. (توضیح اینکه در کابلهای مسی میتوان بسادگی رشته های داخل آن را در جایی خارج از دید لخت کرد و با یک گیره سوسماری یک انشعاب از آن گرفت و Dataیی که داخل کابل جریان دارد دزدید با اصطلاحاً Sniff کرد. ولی این کار در فیبر نوری بدون قطع کردن کامل لینک و به کار بردن دستگاه ها و تجهیزات مخصوص و گران قیمت غیر ممکن است).

عدم تداخل: برخلاف سیگنالهای الکتریکی در سیمهای مسی که با سیگنالهای عبوری از کابلهای نزدیک تداخل میکنند، سیگنالهای نوری در فیبرنوری حتی با سیگنالهای عبوری از فیبری که در همان کابل است هم تداخل نمیکند. بنابراین صدا در مکالمات تلفنی واضح تر منتقل میشود و کانال های تلویزیونی هم بهتر دریافت میشوند.


ظرفیت انتقال بالاتر : از آنجا که فیبرنوری نازکتر از سیمهای مسی است، بنابراین در کابلی با قطر معلوم تعداد فیبرنوری بیشتری جا میگیرد تا سیم مسی. پس این امکان فراهم میشود که از کابلی با قطر مشابه تعداد خطوط تلفن بیشتر یا تعداد کانال های تلویزیونی بیشتری عبور داده شود.

ارزان تر بودن : فیبر نوری بطول چندین مایل از سیم مسی با همین طول ارزانتر است. این قیمت مناسب باعث میشود که بتوانید تلویزیون کابلی یا اینترنت را هر جایی در اختیار داشته باشید و در پول شما هم صرفه جویی میشود.

نازکتر و سبک بودن : فیبرنوری با ضخامتی کمتر از ضخامت سیم مسی تولید میشود و وزن کمتری دارد لذا فضای کمتری را میگیرد که این مزیت بزرگی است.

کم مصرف بودن: ازانجا که سیگنالها در فیبرنوری کمتر ضعیف میشوند، بنابراین فرستنده های کم مصرف تری نسبت به فرستنده های با ولتاژ بالا در سیمهای مسی نیاز است. این مزیت باز هم باعث صرفه جویی در هزینه ها میشود.

اشتعال ناپذیری : چون هیچ الکتریسیته ای از فیبرنوری عبور نمیکند، خطر اشتعال هم وجود ندارد.

قسمتهای مختلف یک رشته فیبر نوری
اگر با دقت به یک رشته فیبر نوری نگاه کنید، می بینید که از قسمتهای زیر ساخته شده :
هسته یا Core: هسته بخش مرکزی فیبر است که از شیشه ساخته شده و نور در این قسمت سیر میکند.
لایه روکش یا Cladding : واسطه شفافی که هسته مرکزی فیبر نوری را احاطه میکند وباعث انعکاس نور به داخل هسته میشود.
روکش محافظ یا Kevlar : روکشی پلاستیکی که فیبر نوری در برابر رطوبت و آسیب دیدن محافظت میکند.
ژاکت یا Jacket: صدها یا هزاران عدد از این رشته های فیبر نوری بصورت بسته ای در کنار هم قرار داده میشوند که به آن کابل نوری گویند. این دسته از رشته های فیبر نوری با یک پوشش خارجی موسوم به ژاکت یا Jacket محافظت میشوند.
فیبرهای نوری دو نوعند :

کابلهای فیبر نوری به دو دسته اصلی تقسیم میشوند Single-Mode و Multi-Mode. تفاوت اصلی این دو دسته در ضخامت Core و Cladding آنها است. این تفاوت ضخامت اولین خاصیتی است که از آن برای تشخیص نوع کابل استفاده میشود.
فیبر نوری Single دارای Core با قطر 8.3 میکرون است.قطر Core و Cladding در این نوع کابلها بر روی هم 125 میکرون است. این مطلب را معمولاً به صورت 8.3/125 نشان میدهند. بیشتر کابلهای Multi-mode که در شبکه های انتقال Data استفاده میشوند دارای قطر 62.5/125 میکرون هستند.
در کابلهای Single-Mode همانطوری که از اسم آن هم میتوان حدس زد فقط از نوری با یک طول موج استفاده میشود.ار این نوع کابلها در Laser به عنوان منبع نوری استفاده میشود. نتیجه این کار هم این است که کابلهای Single-Mode میتوانند سیگنالها را تا مسافتهای دور حمل کنند. به همین دلیل و یک دلیل دیگر این نوع کابلها را در مکانهای خارجی اصطلاحاً Out Door ) ) و جاهایی که مسافت زیاد مورد نظر است مثل خطوط تلفن یا تلویزیونهای کابلی بیشتر میبینیم.
این نوع کابلها برای استفاده در LANها زیاد مناسب نیستند،چون نسبت به نوع Multi-Mode خیلی گرانتر هستند و همچنین از خمش پذیری کمتری برخوردار هستند.به این معنی که نمیتوان آنها را در گوشه ها به اندازه لازم خم کرد.
کابلهای Multi-Mode از دیود نوری یا LED بجای Laser به عنوان منبع نوری استفاده میکنند و میتوانند طول موجهای متفاوتی را هم زمان و بدون تداخل با هم حمل کنند. این کابلها نسبت به نوع Single فاصله کوتاهتری را ساپورت میکنند و در مسافتهای کوتاهتر استفاده میشوند و خم کردن آنها در گوشه ها بهتر صورت میگیرد و همچنین قیمت آنها نیز کمتر است



کابل کاواکسیال یا فیبر نوری
در ذهن همه ما اولین فضای انتقال سیگنال ویدئو، کابل کواسیال یا همان کابل هم محور می‌باشد. کابل کواکسیال که از یک مغزی و شیلد محافظ آن به همراه عایق واسطه تشکیل یافته است طبق خاصیت مقاومتی فلزات هادی، باعث افت سیگنال در طول مسیر می‌گردد. هر چند با به کارگیری تقویت‌کننده‌های میانی و یا مدارات گیرنده حساس تا حدودی در جهت افزایش طول مسیر تلاش شده است ولی در یک تخمین مناسب بیش از حدود یک کیلومتر غیرعملی می‌نماید. همچنین در سیستم‌های امنیتی کابل‌های کواکسیال به راحتی مورد تأثیر نویزهای محیط و دستگاه‌های مجاور قرار می‌گیرد و لذا باعث ایجاد تصویر اصطلاحاً نویزی می‌شود. گاهاً حذف نویز روی کابل‌های مسی غیرممکن است.
اما همانطور که پیشتر توضیح دادیم تمام نقاط ضعف این کابل را فیبر نوری با توجه به ساختاری که دارد بر طرف می نماید. اما نکته این است که مبدلهای فیبر نوری گران هستند و باید با توجه به ویژگیها و گستردگیهای پروژه انتخاب بهینه را انجام داد.

انتخاب بهینه :
استفاده از کابل کواکسیال و یا فیبرنوری بر اساس نوع سیستم و گستردگی آن صورت می‌گیرد. در پروژه‌هایی که فاصله دوربین‌ها از محل کنترل و دستگاه مرکزی زیاد می‌باشد از فیبر نوری (تک مدی و یا چند مدی ) استفاده می‌شود. این استراتژی علاوه بر افزایش کیفیت تصویر و کنترل بدون تأخیر دوربین، در افزایش امنیت سیگنال‌ها نیز موثر است. در هر حال در مسافت‌های کوتاه و در شرایطی که کیفیت تصویر حفظ می‌گردد می‌توان از کابل کواکسیال مناسب استفاده نمود.
نکته دیگر اینکه تا قبل از این لینکهای ارتباطی فیبر نوری بدلیل وارداتی بودن بسیار پر هزینه بوده و فقط درپروژه های بزرگ استفاده میشد، ولی خوشبختانه با تولید لینکهای ارتباطی با کیفیت و قیمت مناسب در ایران، استفاده از فیبر نوری دارای صرفه اقتصادی بیشتری شده و شرکتهای مجری توانسته اند بدون دغدغه از این محصولات در طراحی های خود بهره ببرند .

نظرات

نظر شما
نام :
پست الکترونیکی :
وب سایت :
متن :

تصویر :